slub: fix kmemcheck calls to match ksize() hints
[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 size_t slab_ksize(const struct kmem_cache *s)
801 {
802 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
803         /*
804          * Debugging requires use of the padding between object
805          * and whatever may come after it.
806          */
807         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
808                 return s->objsize;
809
810 #endif
811         /*
812          * If we have the need to store the freelist pointer
813          * back there or track user information then we can
814          * only use the space before that information.
815          */
816         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
817                 return s->inuse;
818         /*
819          * Else we can use all the padding etc for the allocation
820          */
821         return s->size;
822 }
823
824 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
825 {
826         flags &= gfp_allowed_mask;
827         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, slab_ksize(s));
828         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
829 }
830
831 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
832 {
833         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
834 }
835
836 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s, void *object)
837 {
838         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
839         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
840         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
841                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
842 }
843
844 /*
845  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
846  */
847 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
848 {
849         spin_lock(&n->list_lock);
850         list_add(&page->lru, &n->full);
851         spin_unlock(&n->list_lock);
852 }
853
854 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
855 {
856         struct kmem_cache_node *n;
857
858         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
859                 return;
860
861         n = get_node(s, page_to_nid(page));
862
863         spin_lock(&n->list_lock);
864         list_del(&page->lru);
865         spin_unlock(&n->list_lock);
866 }
867
868 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
869 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
870 {
871         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
872
873         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
874 }
875
876 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
877 {
878         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
879 }
880
881 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
882 {
883         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
884
885         /*
886          * May be called early in order to allocate a slab for the
887          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
888          * dilemma by deferring the increment of the count during
889          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
890          */
891         if (n) {
892                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
893                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
894         }
895 }
896 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
897 {
898         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
899
900         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
901         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
902 }
903
904 /* Object debug checks for alloc/free paths */
905 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
906                                                                 void *object)
907 {
908         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
909                 return;
910
911         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
912         init_tracking(s, object);
913 }
914
915 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
916                                         void *object, unsigned long addr)
917 {
918         if (!check_slab(s, page))
919                 goto bad;
920
921         if (!on_freelist(s, page, object)) {
922                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
923                 goto bad;
924         }
925
926         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
927                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
928                 goto bad;
929         }
930
931         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
932                 goto bad;
933
934         /* Success perform special debug activities for allocs */
935         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
936                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
937         trace(s, page, object, 1);
938         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
939         return 1;
940
941 bad:
942         if (PageSlab(page)) {
943                 /*
944                  * If this is a slab page then lets do the best we can
945                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
946                  * as used avoids touching the remaining objects.
947                  */
948                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
949                 page->inuse = page->objects;
950                 page->freelist = NULL;
951         }
952         return 0;
953 }
954
955 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
956                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
957 {
958         if (!check_slab(s, page))
959                 goto fail;
960
961         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
962                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
963                 goto fail;
964         }
965
966         if (on_freelist(s, page, object)) {
967                 object_err(s, page, object, "Object already free");
968                 goto fail;
969         }
970
971         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
972                 return 0;
973
974         if (unlikely(s != page->slab)) {
975                 if (!PageSlab(page)) {
976                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
977                                 "outside of slab", object);
978                 } else if (!page->slab) {
979                         printk(KERN_ERR
980                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
981                                                 object);
982                         dump_stack();
983                 } else
984                         object_err(s, page, object,
985                                         "page slab pointer corrupt.");
986                 goto fail;
987         }
988
989         /* Special debug activities for freeing objects */
990         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
991                 remove_full(s, page);
992         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
993                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
994         trace(s, page, object, 0);
995         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
996         return 1;
997
998 fail:
999         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1000         return 0;
1001 }
1002
1003 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1004 {
1005         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1006         if (*str++ != '=' || !*str)
1007                 /*
1008                  * No options specified. Switch on full debugging.
1009                  */
1010                 goto out;
1011
1012         if (*str == ',')
1013                 /*
1014                  * No options but restriction on slabs. This means full
1015                  * debugging for slabs matching a pattern.
1016                  */
1017                 goto check_slabs;
1018
1019         if (tolower(*str) == 'o') {
1020                 /*
1021                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1022                  * would increase as a result.
1023                  */
1024                 disable_higher_order_debug = 1;
1025                 goto out;
1026         }
1027
1028         slub_debug = 0;
1029         if (*str == '-')
1030                 /*
1031                  * Switch off all debugging measures.
1032                  */
1033                 goto out;
1034
1035         /*
1036          * Determine which debug features should be switched on
1037          */
1038         for (; *str && *str != ','; str++) {
1039                 switch (tolower(*str)) {
1040                 case 'f':
1041                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1042                         break;
1043                 case 'z':
1044                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1045                         break;
1046                 case 'p':
1047                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1048                         break;
1049                 case 'u':
1050                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1051                         break;
1052                 case 't':
1053                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1054                         break;
1055                 case 'a':
1056                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1057                         break;
1058                 default:
1059                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1060                                 "unknown. skipped\n", *str);
1061                 }
1062         }
1063
1064 check_slabs:
1065         if (*str == ',')
1066                 slub_debug_slabs = str + 1;
1067 out:
1068         return 1;
1069 }
1070
1071 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1072
1073 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1074         unsigned long flags, const char *name,
1075         void (*ctor)(void *))
1076 {
1077         /*
1078          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1079          */
1080         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1081                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1082                 flags |= slub_debug;
1083
1084         return flags;
1085 }
1086 #else
1087 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1088                         struct page *page, void *object) {}
1089
1090 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1091         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1092
1093 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1094         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1095
1096 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1097                         { return 1; }
1098 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1099                         void *object, u8 val) { return 1; }
1100 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1101 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1102         unsigned long flags, const char *name,
1103         void (*ctor)(void *))
1104 {
1105         return flags;
1106 }
1107 #define slub_debug 0
1108
1109 #define disable_higher_order_debug 0
1110
1111 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1112                                                         { return 0; }
1113 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1114                                                         { return 0; }
1115 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1116                                                         int objects) {}
1117 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1118                                                         int objects) {}
1119
1120 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1121                                                         { return 0; }
1122
1123 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1124                 void *object) {}
1125
1126 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1127
1128 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s,
1129                 void *object) {}
1130
1131 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1132
1133 /*
1134  * Slab allocation and freeing
1135  */
1136 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1137                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1138 {
1139         int order = oo_order(oo);
1140
1141         flags |= __GFP_NOTRACK;
1142
1143         if (node == NUMA_NO_NODE)
1144                 return alloc_pages(flags, order);
1145         else
1146                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1147 }
1148
1149 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1150 {
1151         struct page *page;
1152         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1153         gfp_t alloc_gfp;
1154
1155         flags |= s->allocflags;
1156
1157         /*
1158          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1159          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1160          */
1161         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1162
1163         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1164         if (unlikely(!page)) {
1165                 oo = s->min;
1166                 /*
1167                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1168                  * Try a lower order alloc if possible
1169                  */
1170                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1171                 if (!page)
1172                         return NULL;
1173
1174                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1175         }
1176
1177         if (kmemcheck_enabled
1178                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1179                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1180
1181                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1182
1183                 /*
1184                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1185                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1186                  */
1187                 if (s->ctor)
1188                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1189                 else
1190                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1191         }
1192
1193         page->objects = oo_objects(oo);
1194         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1195                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1196                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1197                 1 << oo_order(oo));
1198
1199         return page;
1200 }
1201
1202 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1203                                 void *object)
1204 {
1205         setup_object_debug(s, page, object);
1206         if (unlikely(s->ctor))
1207                 s->ctor(object);
1208 }
1209
1210 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1211 {
1212         struct page *page;
1213         void *start;
1214         void *last;
1215         void *p;
1216
1217         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1218
1219         page = allocate_slab(s,
1220                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1221         if (!page)
1222                 goto out;
1223
1224         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1225         page->slab = s;
1226         page->flags |= 1 << PG_slab;
1227
1228         start = page_address(page);
1229
1230         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1231                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1232
1233         last = start;
1234         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1235                 setup_object(s, page, last);
1236                 set_freepointer(s, last, p);
1237                 last = p;
1238         }
1239         setup_object(s, page, last);
1240         set_freepointer(s, last, NULL);
1241
1242         page->freelist = start;
1243         page->inuse = 0;
1244 out:
1245         return page;
1246 }
1247
1248 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1249 {
1250         int order = compound_order(page);
1251         int pages = 1 << order;
1252
1253         if (kmem_cache_debug(s)) {
1254                 void *p;
1255
1256                 slab_pad_check(s, page);
1257                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1258                                                 page->objects)
1259                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1260         }
1261
1262         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1263
1264         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1265                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1266                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1267                 -pages);
1268
1269         __ClearPageSlab(page);
1270         reset_page_mapcount(page);
1271         if (current->reclaim_state)
1272                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1273         __free_pages(page, order);
1274 }
1275
1276 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1277 {
1278         struct page *page;
1279
1280         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1281         __free_slab(page->slab, page);
1282 }
1283
1284 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1285 {
1286         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1287                 /*
1288                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1289                  */
1290                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1291
1292                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1293         } else
1294                 __free_slab(s, page);
1295 }
1296
1297 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1298 {
1299         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1300         free_slab(s, page);
1301 }
1302
1303 /*
1304  * Per slab locking using the pagelock
1305  */
1306 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1307 {
1308         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1309 }
1310
1311 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1312 {
1313         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1314 }
1315
1316 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1317 {
1318         int rc = 1;
1319
1320         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1321         return rc;
1322 }
1323
1324 /*
1325  * Management of partially allocated slabs
1326  */
1327 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1328                                 struct page *page, int tail)
1329 {
1330         spin_lock(&n->list_lock);
1331         n->nr_partial++;
1332         if (tail)
1333                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1334         else
1335                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1336         spin_unlock(&n->list_lock);
1337 }
1338
1339 static inline void __remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1340                                         struct page *page)
1341 {
1342         list_del(&page->lru);
1343         n->nr_partial--;
1344 }
1345
1346 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1347 {
1348         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1349
1350         spin_lock(&n->list_lock);
1351         __remove_partial(n, page);
1352         spin_unlock(&n->list_lock);
1353 }
1354
1355 /*
1356  * Lock slab and remove from the partial list.
1357  *
1358  * Must hold list_lock.
1359  */
1360 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1361                                                         struct page *page)
1362 {
1363         if (slab_trylock(page)) {
1364                 __remove_partial(n, page);
1365                 __SetPageSlubFrozen(page);
1366                 return 1;
1367         }
1368         return 0;
1369 }
1370
1371 /*
1372  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1373  */
1374 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1375 {
1376         struct page *page;
1377
1378         /*
1379          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1380          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1381          * partial slab and there is none available then get_partials()
1382          * will return NULL.
1383          */
1384         if (!n || !n->nr_partial)
1385                 return NULL;
1386
1387         spin_lock(&n->list_lock);
1388         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1389                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1390                         goto out;
1391         page = NULL;
1392 out:
1393         spin_unlock(&n->list_lock);
1394         return page;
1395 }
1396
1397 /*
1398  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1399  */
1400 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1401 {
1402 #ifdef CONFIG_NUMA
1403         struct zonelist *zonelist;
1404         struct zoneref *z;
1405         struct zone *zone;
1406         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1407         struct page *page;
1408
1409         /*
1410          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1411          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1412          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1413          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1414          *
1415          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1416          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1417          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1418          * from other nodes and filled up.
1419          *
1420          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1421          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1422          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1423          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1424          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1425          * with available objects.
1426          */
1427         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1428                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1429                 return NULL;
1430
1431         get_mems_allowed();
1432         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1433         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1434                 struct kmem_cache_node *n;
1435
1436                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1437
1438                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1439                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1440                         page = get_partial_node(n);
1441                         if (page) {
1442                                 put_mems_allowed();
1443                                 return page;
1444                         }
1445                 }
1446         }
1447         put_mems_allowed();
1448 #endif
1449         return NULL;
1450 }
1451
1452 /*
1453  * Get a partial page, lock it and return it.
1454  */
1455 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1456 {
1457         struct page *page;
1458         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1459
1460         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1461         if (page || node != -1)
1462                 return page;
1463
1464         return get_any_partial(s, flags);
1465 }
1466
1467 /*
1468  * Move a page back to the lists.
1469  *
1470  * Must be called with the slab lock held.
1471  *
1472  * On exit the slab lock will have been dropped.
1473  */
1474 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1475         __releases(bitlock)
1476 {
1477         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1478
1479         __ClearPageSlubFrozen(page);
1480         if (page->inuse) {
1481
1482                 if (page->freelist) {
1483                         add_partial(n, page, tail);
1484                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1485                 } else {
1486                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1487                         if (kmem_cache_debug(s) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1488                                 add_full(n, page);
1489                 }
1490                 slab_unlock(page);
1491         } else {
1492                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1493                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1494                         /*
1495                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1496                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1497                          * to come after the other slabs with objects in
1498                          * so that the others get filled first. That way the
1499                          * size of the partial list stays small.
1500                          *
1501                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1502                          * the partial list.
1503                          */
1504                         add_partial(n, page, 1);
1505                         slab_unlock(page);
1506                 } else {
1507                         slab_unlock(page);
1508                         stat(s, FREE_SLAB);
1509                         discard_slab(s, page);
1510                 }
1511         }
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Remove the cpu slab
1516  */
1517 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1518         __releases(bitlock)
1519 {
1520         struct page *page = c->page;
1521         int tail = 1;
1522
1523         if (page->freelist)
1524                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1525         /*
1526          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1527          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1528          * to occur.
1529          */
1530         while (unlikely(c->freelist)) {
1531                 void **object;
1532
1533                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1534
1535                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1536                 object = c->freelist;
1537                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1538
1539                 /* And put onto the regular freelist */
1540                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1541                 page->freelist = object;
1542                 page->inuse--;
1543         }
1544         c->page = NULL;
1545         unfreeze_slab(s, page, tail);
1546 }
1547
1548 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1549 {
1550         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1551         slab_lock(c->page);
1552         deactivate_slab(s, c);
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Flush cpu slab.
1557  *
1558  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1559  */
1560 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1561 {
1562         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1563
1564         if (likely(c && c->page))
1565                 flush_slab(s, c);
1566 }
1567
1568 static void flush_cpu_slab(void *d)
1569 {
1570         struct kmem_cache *s = d;
1571
1572         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1573 }
1574
1575 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1576 {
1577         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1578 }
1579
1580 /*
1581  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1582  * locality expectations.
1583  */
1584 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1585 {
1586 #ifdef CONFIG_NUMA
1587         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1588                 return 0;
1589 #endif
1590         return 1;
1591 }
1592
1593 static int count_free(struct page *page)
1594 {
1595         return page->objects - page->inuse;
1596 }
1597
1598 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1599                                         int (*get_count)(struct page *))
1600 {
1601         unsigned long flags;
1602         unsigned long x = 0;
1603         struct page *page;
1604
1605         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1606         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1607                 x += get_count(page);
1608         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1609         return x;
1610 }
1611
1612 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1613 {
1614 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1615         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1616 #else
1617         return 0;
1618 #endif
1619 }
1620
1621 static noinline void
1622 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1623 {
1624         int node;
1625
1626         printk(KERN_WARNING
1627                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1628                 nid, gfpflags);
1629         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1630                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1631                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1632
1633         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1634                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1635                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1636
1637         for_each_online_node(node) {
1638                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1639                 unsigned long nr_slabs;
1640                 unsigned long nr_objs;
1641                 unsigned long nr_free;
1642
1643                 if (!n)
1644                         continue;
1645
1646                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1647                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1648                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1649
1650                 printk(KERN_WARNING
1651                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1652                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1653         }
1654 }
1655
1656 /*
1657  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1658  * debugging duties.
1659  *
1660  * Interrupts are disabled.
1661  *
1662  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1663  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1664  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1665  *
1666  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1667  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1668  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1669  *
1670  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1671  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1672  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1673  */
1674 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1675                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1676 {
1677         void **object;
1678         struct page *new;
1679
1680         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1681         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1682
1683         if (!c->page)
1684                 goto new_slab;
1685
1686         slab_lock(c->page);
1687         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1688                 goto another_slab;
1689
1690         stat(s, ALLOC_REFILL);
1691
1692 load_freelist:
1693         object = c->page->freelist;
1694         if (unlikely(!object))
1695                 goto another_slab;
1696         if (kmem_cache_debug(s))
1697                 goto debug;
1698
1699         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1700         c->page->inuse = c->page->objects;
1701         c->page->freelist = NULL;
1702         c->node = page_to_nid(c->page);
1703 unlock_out:
1704         slab_unlock(c->page);
1705         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1706         return object;
1707
1708 another_slab:
1709         deactivate_slab(s, c);
1710
1711 new_slab:
1712         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1713         if (new) {
1714                 c->page = new;
1715                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1716                 goto load_freelist;
1717         }
1718
1719         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1720         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1721                 local_irq_enable();
1722
1723         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1724
1725         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1726                 local_irq_disable();
1727
1728         if (new) {
1729                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1730                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1731                 if (c->page)
1732                         flush_slab(s, c);
1733                 slab_lock(new);
1734                 __SetPageSlubFrozen(new);
1735                 c->page = new;
1736                 goto load_freelist;
1737         }
1738         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1739                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1740         return NULL;
1741 debug:
1742         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1743                 goto another_slab;
1744
1745         c->page->inuse++;
1746         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1747         c->node = NUMA_NO_NODE;
1748         goto unlock_out;
1749 }
1750
1751 /*
1752  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1753  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1754  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1755  *
1756  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1757  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1758  *
1759  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1760  */
1761 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1762                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1763 {
1764         void **object;
1765         struct kmem_cache_cpu *c;
1766         unsigned long flags;
1767
1768         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
1769                 return NULL;
1770
1771         local_irq_save(flags);
1772         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1773         object = c->freelist;
1774         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1775
1776                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1777
1778         else {
1779                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1780                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1781         }
1782         local_irq_restore(flags);
1783
1784         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1785                 memset(object, 0, s->objsize);
1786
1787         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
1788
1789         return object;
1790 }
1791
1792 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1793 {
1794         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1795
1796         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1797
1798         return ret;
1799 }
1800 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1801
1802 #ifdef CONFIG_TRACING
1803 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
1804 {
1805         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1806         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
1807         return ret;
1808 }
1809 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
1810
1811 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
1812 {
1813         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
1814         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
1815         return ret;
1816 }
1817 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
1818 #endif
1819
1820 #ifdef CONFIG_NUMA
1821 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1822 {
1823         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1824
1825         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1826                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1827
1828         return ret;
1829 }
1830 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1831
1832 #ifdef CONFIG_TRACING
1833 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
1834                                     gfp_t gfpflags,
1835                                     int node, size_t size)
1836 {
1837         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1838
1839         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
1840                            size, s->size, gfpflags, node);
1841         return ret;
1842 }
1843 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
1844 #endif
1845 #endif
1846
1847 /*
1848  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1849  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1850  *
1851  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1852  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1853  * handling required then we can return immediately.
1854  */
1855 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1856                         void *x, unsigned long addr)
1857 {
1858         void *prior;
1859         void **object = (void *)x;
1860
1861         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1862         slab_lock(page);
1863
1864         if (kmem_cache_debug(s))
1865                 goto debug;
1866
1867 checks_ok:
1868         prior = page->freelist;
1869         set_freepointer(s, object, prior);
1870         page->freelist = object;
1871         page->inuse--;
1872
1873         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1874                 stat(s, FREE_FROZEN);
1875                 goto out_unlock;
1876         }
1877
1878         if (unlikely(!page->inuse))
1879                 goto slab_empty;
1880
1881         /*
1882          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1883          * then add it.
1884          */
1885         if (unlikely(!prior)) {
1886                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1887                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1888         }
1889
1890 out_unlock:
1891         slab_unlock(page);
1892         return;
1893
1894 slab_empty:
1895         if (prior) {
1896                 /*
1897                  * Slab still on the partial list.
1898                  */
1899                 remove_partial(s, page);
1900                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1901         }
1902         slab_unlock(page);
1903         stat(s, FREE_SLAB);
1904         discard_slab(s, page);
1905         return;
1906
1907 debug:
1908         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1909                 goto out_unlock;
1910         goto checks_ok;
1911 }
1912
1913 /*
1914  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1915  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1916  *
1917  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1918  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1919  * the item before.
1920  *
1921  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1922  * with all sorts of special processing.
1923  */
1924 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1925                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1926 {
1927         void **object = (void *)x;
1928         struct kmem_cache_cpu *c;
1929         unsigned long flags;
1930
1931         slab_free_hook(s, x);
1932
1933         local_irq_save(flags);
1934         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1935
1936         slab_free_hook_irq(s, x);
1937
1938         if (likely(page == c->page && c->node != NUMA_NO_NODE)) {
1939                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1940                 c->freelist = object;
1941                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1942         } else
1943                 __slab_free(s, page, x, addr);
1944
1945         local_irq_restore(flags);
1946 }
1947
1948 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1949 {
1950         struct page *page;
1951
1952         page = virt_to_head_page(x);
1953
1954         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1955
1956         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1957 }
1958 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1959
1960 /*
1961  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1962  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1963  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1964  * another.
1965  *
1966  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1967  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1968  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1969  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1970  * locking overhead.
1971  */
1972
1973 /*
1974  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1975  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1976  * and increases the number of allocations possible without having to
1977  * take the list_lock.
1978  */
1979 static int slub_min_order;
1980 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1981 static int slub_min_objects;
1982
1983 /*
1984  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1985  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1986  */
1987 static int slub_nomerge;
1988
1989 /*
1990  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1991  *
1992  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1993  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1994  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1995  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1996  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1997  * would be wasted.
1998  *
1999  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
2000  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
2001  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
2002  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
2003  *
2004  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
2005  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
2006  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
2007  * of space in favor of a small page order.
2008  *
2009  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
2010  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
2011  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
2012  * the smallest order which will fit the object.
2013  */
2014 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
2015                                 int max_order, int fract_leftover)
2016 {
2017         int order;
2018         int rem;
2019         int min_order = slub_min_order;
2020
2021         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2022                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2023
2024         for (order = max(min_order,
2025                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2026                         order <= max_order; order++) {
2027
2028                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2029
2030                 if (slab_size < min_objects * size)
2031                         continue;
2032
2033                 rem = slab_size % size;
2034
2035                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2036                         break;
2037
2038         }
2039
2040         return order;
2041 }
2042
2043 static inline int calculate_order(int size)
2044 {
2045         int order;
2046         int min_objects;
2047         int fraction;
2048         int max_objects;
2049
2050         /*
2051          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2052          * works by first attempting to generate a layout with
2053          * the best configuration and backing off gradually.
2054          *
2055          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2056          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2057          */
2058         min_objects = slub_min_objects;
2059         if (!min_objects)
2060                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2061         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
2062         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2063
2064         while (min_objects > 1) {
2065                 fraction = 16;
2066                 while (fraction >= 4) {
2067                         order = slab_order(size, min_objects,
2068                                                 slub_max_order, fraction);
2069                         if (order <= slub_max_order)
2070                                 return order;
2071                         fraction /= 2;
2072                 }
2073                 min_objects--;
2074         }
2075
2076         /*
2077          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2078          * lets see if we can place a single object there.
2079          */
2080         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2081         if (order <= slub_max_order)
2082                 return order;
2083
2084         /*
2085          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2086          */
2087         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2088         if (order < MAX_ORDER)
2089                 return order;
2090         return -ENOSYS;
2091 }
2092
2093 /*
2094  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2095  */
2096 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2097                 unsigned long align, unsigned long size)
2098 {
2099         /*
2100          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2101          * suggestion if the object is sufficiently large.
2102          *
2103          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2104          * alignment though. If that is greater then use it.
2105          */
2106         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2107                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2108                 while (size <= ralign / 2)
2109                         ralign /= 2;
2110                 align = max(align, ralign);
2111         }
2112
2113         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2114                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2115
2116         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2117 }
2118
2119 static void
2120 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2121 {
2122         n->nr_partial = 0;
2123         spin_lock_init(&n->list_lock);
2124         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2125 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2126         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2127         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2128         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2129 #endif
2130 }
2131
2132 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2133 {
2134         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2135                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2136
2137         s->cpu_slab = alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2138
2139         return s->cpu_slab != NULL;
2140 }
2141
2142 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2143
2144 /*
2145  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2146  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2147  * possible.
2148  *
2149  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2150  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2151  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2152  */
2153 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2154 {
2155         struct page *page;
2156         struct kmem_cache_node *n;
2157         unsigned long flags;
2158
2159         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2160
2161         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2162
2163         BUG_ON(!page);
2164         if (page_to_nid(page) != node) {
2165                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2166                                 "node %d\n", node);
2167                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2168                                 "in order to be able to continue\n");
2169         }
2170
2171         n = page->freelist;
2172         BUG_ON(!n);
2173         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2174         page->inuse++;
2175         kmem_cache_node->node[node] = n;
2176 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2177         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2178         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2179 #endif
2180         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2181         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2182
2183         /*
2184          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2185          * so even though there cannot be a race this early in
2186          * the boot sequence, we still disable irqs.
2187          */
2188         local_irq_save(flags);
2189         add_partial(n, page, 0);
2190         local_irq_restore(flags);
2191 }
2192
2193 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2194 {
2195         int node;
2196
2197         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2198                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2199
2200                 if (n)
2201                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2202
2203                 s->node[node] = NULL;
2204         }
2205 }
2206
2207 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2208 {
2209         int node;
2210
2211         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2212                 struct kmem_cache_node *n;
2213
2214                 if (slab_state == DOWN) {
2215                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2216                         continue;
2217                 }
2218                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2219                                                 GFP_KERNEL, node);
2220
2221                 if (!n) {
2222                         free_kmem_cache_nodes(s);
2223                         return 0;
2224                 }
2225
2226                 s->node[node] = n;
2227                 init_kmem_cache_node(n, s);
2228         }
2229         return 1;
2230 }
2231
2232 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2233 {
2234         if (min < MIN_PARTIAL)
2235                 min = MIN_PARTIAL;
2236         else if (min > MAX_PARTIAL)
2237                 min = MAX_PARTIAL;
2238         s->min_partial = min;
2239 }
2240
2241 /*
2242  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2243  * a slab object.
2244  */
2245 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2246 {
2247         unsigned long flags = s->flags;
2248         unsigned long size = s->objsize;
2249         unsigned long align = s->align;
2250         int order;
2251
2252         /*
2253          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2254          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2255          * the possible location of the free pointer.
2256          */
2257         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2258
2259 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2260         /*
2261          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2262          * the slab may touch the object after free or before allocation
2263          * then we should never poison the object itself.
2264          */
2265         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2266                         !s->ctor)
2267                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2268         else
2269                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2270
2271
2272         /*
2273          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2274          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2275          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2276          */
2277         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2278                 size += sizeof(void *);
2279 #endif
2280
2281         /*
2282          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2283          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2284          */
2285         s->inuse = size;
2286
2287         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2288                 s->ctor)) {
2289                 /*
2290                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2291                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2292                  * kmem_cache_free.
2293                  *
2294                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2295                  * destructor or are poisoning the objects.
2296                  */
2297                 s->offset = size;
2298                 size += sizeof(void *);
2299         }
2300
2301 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2302         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2303                 /*
2304                  * Need to store information about allocs and frees after
2305                  * the object.
2306                  */
2307                 size += 2 * sizeof(struct track);
2308
2309         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2310                 /*
2311                  * Add some empty padding so that we can catch
2312                  * overwrites from earlier objects rather than let
2313                  * tracking information or the free pointer be
2314                  * corrupted if a user writes before the start
2315                  * of the object.
2316                  */
2317                 size += sizeof(void *);
2318 #endif
2319
2320         /*
2321          * Determine the alignment based on various parameters that the
2322          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2323          * on bootup.
2324          */
2325         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2326         s->align = align;
2327
2328         /*
2329          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2330          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2331          * each object to conform to the alignment.
2332          */
2333         size = ALIGN(size, align);
2334         s->size = size;
2335         if (forced_order >= 0)
2336                 order = forced_order;
2337         else
2338                 order = calculate_order(size);
2339
2340         if (order < 0)
2341                 return 0;
2342
2343         s->allocflags = 0;
2344         if (order)
2345                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2346
2347         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2348                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2349
2350         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2351                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2352
2353         /*
2354          * Determine the number of objects per slab
2355          */
2356         s->oo = oo_make(order, size);
2357         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2358         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2359                 s->max = s->oo;
2360
2361         return !!oo_objects(s->oo);
2362
2363 }
2364
2365 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2366                 const char *name, size_t size,
2367                 size_t align, unsigned long flags,
2368                 void (*ctor)(void *))
2369 {
2370         memset(s, 0, kmem_size);
2371         s->name = name;
2372         s->ctor = ctor;
2373         s->objsize = size;
2374         s->align = align;
2375         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2376
2377         if (!calculate_sizes(s, -1))
2378                 goto error;
2379         if (disable_higher_order_debug) {
2380                 /*
2381                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2382                  * order increased.
2383                  */
2384                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2385                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2386                         s->offset = 0;
2387                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2388                                 goto error;
2389                 }
2390         }
2391
2392         /*
2393          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2394          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2395          */
2396         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2397         s->refcount = 1;
2398 #ifdef CONFIG_NUMA
2399         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2400 #endif
2401         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2402                 goto error;
2403
2404         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2405                 return 1;
2406
2407         free_kmem_cache_nodes(s);
2408 error:
2409         if (flags & SLAB_PANIC)
2410                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2411                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2412                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2413                         s->offset, flags);
2414         return 0;
2415 }
2416
2417 /*
2418  * Determine the size of a slab object
2419  */
2420 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2421 {
2422         return s->objsize;
2423 }
2424 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2425
2426 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2427                                                         const char *text)
2428 {
2429 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2430         void *addr = page_address(page);
2431         void *p;
2432         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
2433                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
2434         if (!map)
2435                 return;
2436         slab_err(s, page, "%s", text);
2437         slab_lock(page);
2438         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2439                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2440
2441         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2442
2443                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2444                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2445                                                         p, p - addr);
2446                         print_tracking(s, p);
2447                 }
2448         }
2449         slab_unlock(page);
2450         kfree(map);
2451 #endif
2452 }
2453
2454 /*
2455  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2456  */
2457 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2458 {
2459         unsigned long flags;
2460         struct page *page, *h;
2461
2462         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2463         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2464                 if (!page->inuse) {
2465                         __remove_partial(n, page);
2466                         discard_slab(s, page);
2467                 } else {
2468                         list_slab_objects(s, page,
2469                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2470                 }
2471         }
2472         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2473 }
2474
2475 /*
2476  * Release all resources used by a slab cache.
2477  */
2478 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2479 {
2480         int node;
2481
2482         flush_all(s);
2483         free_percpu(s->cpu_slab);
2484         /* Attempt to free all objects */
2485         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2486                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2487
2488                 free_partial(s, n);
2489                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2490                         return 1;
2491         }
2492         free_kmem_cache_nodes(s);
2493         return 0;
2494 }
2495
2496 /*
2497  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2498  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2499  */
2500 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2501 {
2502         down_write(&slub_lock);
2503         s->refcount--;
2504         if (!s->refcount) {
2505                 list_del(&s->list);
2506                 if (kmem_cache_close(s)) {
2507                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2508                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2509                         dump_stack();
2510                 }
2511                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2512                         rcu_barrier();
2513                 sysfs_slab_remove(s);
2514         }
2515         up_write(&slub_lock);
2516 }
2517 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2518
2519 /********************************************************************
2520  *              Kmalloc subsystem
2521  *******************************************************************/
2522
2523 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2524 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2525
2526 static struct kmem_cache *kmem_cache;
2527
2528 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2529 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2530 #endif
2531
2532 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2533 {
2534         get_option(&str, &slub_min_order);
2535
2536         return 1;
2537 }
2538
2539 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2540
2541 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2542 {
2543         get_option(&str, &slub_max_order);
2544         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2545
2546         return 1;
2547 }
2548
2549 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2550
2551 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2552 {
2553         get_option(&str, &slub_min_objects);
2554
2555         return 1;
2556 }
2557
2558 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2559
2560 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2561 {
2562         slub_nomerge = 1;
2563         return 1;
2564 }
2565
2566 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2567
2568 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
2569                                                 int size, unsigned int flags)
2570 {
2571         struct kmem_cache *s;
2572
2573         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
2574
2575         /*
2576          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2577          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2578          */
2579         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2580                                                                 flags, NULL))
2581                 goto panic;
2582
2583         list_add(&s->list, &slab_caches);
2584         return s;
2585
2586 panic:
2587         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2588         return NULL;
2589 }
2590
2591 /*
2592  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2593  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2594  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2595  * fls.
2596  */
2597 static s8 size_index[24] = {
2598         3,      /* 8 */
2599         4,      /* 16 */
2600         5,      /* 24 */
2601         5,      /* 32 */
2602         6,      /* 40 */
2603         6,      /* 48 */
2604         6,      /* 56 */
2605         6,      /* 64 */
2606         1,      /* 72 */
2607         1,      /* 80 */
2608         1,      /* 88 */
2609         1,      /* 96 */
2610         7,      /* 104 */
2611         7,      /* 112 */
2612         7,      /* 120 */
2613         7,      /* 128 */
2614         2,      /* 136 */
2615         2,      /* 144 */
2616         2,      /* 152 */
2617         2,      /* 160 */
2618         2,      /* 168 */
2619         2,      /* 176 */
2620         2,      /* 184 */
2621         2       /* 192 */
2622 };
2623
2624 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2625 {
2626         return (bytes - 1) / 8;
2627 }
2628
2629 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2630 {
2631         int index;
2632
2633         if (size <= 192) {
2634                 if (!size)
2635                         return ZERO_SIZE_PTR;
2636
2637                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2638         } else
2639                 index = fls(size - 1);
2640
2641 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2642         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2643                 return kmalloc_dma_caches[index];
2644
2645 #endif
2646         return kmalloc_caches[index];
2647 }
2648
2649 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2650 {
2651         struct kmem_cache *s;
2652         void *ret;
2653
2654         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2655                 return kmalloc_large(size, flags);
2656
2657         s = get_slab(size, flags);
2658
2659         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2660                 return s;
2661
2662         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2663
2664         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2665
2666         return ret;
2667 }
2668 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2669
2670 #ifdef CONFIG_NUMA
2671 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2672 {
2673         struct page *page;
2674         void *ptr = NULL;
2675
2676         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2677         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2678         if (page)
2679                 ptr = page_address(page);
2680
2681         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2682         return ptr;
2683 }
2684
2685 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2686 {
2687         struct kmem_cache *s;
2688         void *ret;
2689
2690         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2691                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2692
2693                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2694                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2695                                    flags, node);
2696
2697                 return ret;
2698         }
2699
2700         s = get_slab(size, flags);
2701
2702         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2703                 return s;
2704
2705         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2706
2707         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2708
2709         return ret;
2710 }
2711 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2712 #endif
2713
2714 size_t ksize(const void *object)
2715 {
2716         struct page *page;
2717
2718         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2719                 return 0;
2720
2721         page = virt_to_head_page(object);
2722
2723         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2724                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2725                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2726         }
2727
2728         return slab_ksize(page->slab);
2729 }
2730 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2731
2732 void kfree(const void *x)
2733 {
2734         struct page *page;
2735         void *object = (void *)x;
2736
2737         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2738
2739         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2740                 return;
2741
2742         page = virt_to_head_page(x);
2743         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2744                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2745                 kmemleak_free(x);
2746                 put_page(page);
2747                 return;
2748         }
2749         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2750 }
2751 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2752
2753 /*
2754  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2755  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2756  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2757  * and thus they can be removed from the partial lists.
2758  *
2759  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2760  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2761  * are freed in them.
2762  */
2763 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2764 {
2765         int node;
2766         int i;
2767         struct kmem_cache_node *n;
2768         struct page *page;
2769         struct page *t;
2770         int objects = oo_objects(s->max);
2771         struct list_head *slabs_by_inuse =
2772                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2773         unsigned long flags;
2774
2775         if (!slabs_by_inuse)
2776                 return -ENOMEM;
2777
2778         flush_all(s);
2779         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2780                 n = get_node(s, node);
2781
2782                 if (!n->nr_partial)
2783                         continue;
2784
2785                 for (i = 0; i < objects; i++)
2786                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2787
2788                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2789
2790                 /*
2791                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2792                  *
2793                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2794                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2795                  */
2796                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2797                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2798                                 /*
2799                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2800                                  * may have freed the last object and be
2801                                  * waiting to release the slab.
2802                                  */
2803                                 __remove_partial(n, page);
2804                                 slab_unlock(page);
2805                                 discard_slab(s, page);
2806                         } else {
2807                                 list_move(&page->lru,
2808                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2809                         }
2810                 }
2811
2812                 /*
2813                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2814                  * first and the least used slabs at the end.
2815                  */
2816                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2817                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2818
2819                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2820         }
2821
2822         kfree(slabs_by_inuse);
2823         return 0;
2824 }
2825 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2826
2827 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2828 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2829 {
2830         struct kmem_cache *s;
2831
2832         down_read(&slub_lock);
2833         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2834                 kmem_cache_shrink(s);
2835         up_read(&slub_lock);
2836
2837         return 0;
2838 }
2839
2840 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2841 {
2842         struct kmem_cache_node *n;
2843         struct kmem_cache *s;
2844         struct memory_notify *marg = arg;
2845         int offline_node;
2846
2847         offline_node = marg->status_change_nid;
2848
2849         /*
2850          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2851          * for it yet.
2852          */
2853         if (offline_node < 0)
2854                 return;
2855
2856         down_read(&slub_lock);
2857         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2858                 n = get_node(s, offline_node);
2859                 if (n) {
2860                         /*
2861                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2862                          * that is going down. We were unable to free them,
2863                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2864                          * callback. So, we must fail.
2865                          */
2866                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2867
2868                         s->node[offline_node] = NULL;
2869                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2870                 }
2871         }
2872         up_read(&slub_lock);
2873 }
2874
2875 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2876 {
2877         struct kmem_cache_node *n;
2878         struct kmem_cache *s;
2879         struct memory_notify *marg = arg;
2880         int nid = marg->status_change_nid;
2881         int ret = 0;
2882
2883         /*
2884          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2885          * already created. Nothing to do.
2886          */
2887         if (nid < 0)
2888                 return 0;
2889
2890         /*
2891          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2892          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2893          * online.
2894          */
2895         down_read(&slub_lock);
2896         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2897                 /*
2898                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2899                  *      since memory is not yet available from the node that
2900                  *      is brought up.
2901                  */
2902                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
2903                 if (!n) {
2904                         ret = -ENOMEM;
2905                         goto out;
2906                 }
2907                 init_kmem_cache_node(n, s);
2908                 s->node[nid] = n;
2909         }
2910 out:
2911         up_read(&slub_lock);
2912         return ret;
2913 }
2914
2915 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2916                                 unsigned long action, void *arg)
2917 {
2918         int ret = 0;
2919
2920         switch (action) {
2921         case MEM_GOING_ONLINE:
2922                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2923                 break;
2924         case MEM_GOING_OFFLINE:
2925                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2926                 break;
2927         case MEM_OFFLINE:
2928         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2929                 slab_mem_offline_callback(arg);
2930                 break;
2931         case MEM_ONLINE:
2932         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2933                 break;
2934         }
2935         if (ret)
2936                 ret = notifier_from_errno(ret);
2937         else
2938                 ret = NOTIFY_OK;
2939         return ret;
2940 }
2941
2942 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2943
2944 /********************************************************************
2945  *                      Basic setup of slabs
2946  *******************************************************************/
2947
2948 /*
2949  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
2950  * the page allocator
2951  */
2952
2953 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
2954 {
2955         int node;
2956
2957         list_add(&s->list, &slab_caches);
2958         s->refcount = -1;
2959
2960         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2961                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2962                 struct page *p;
2963
2964                 if (n) {
2965                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
2966                                 p->slab = s;
2967
2968 #ifdef CONFIG_SLAB_DEBUG
2969                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
2970                                 p->slab = s;
2971 #endif
2972                 }
2973         }
2974 }
2975
2976 void __init kmem_cache_init(void)
2977 {
2978         int i;
2979         int caches = 0;
2980         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
2981         int order;
2982         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
2983         unsigned long kmalloc_size;
2984
2985         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
2986                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
2987
2988         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
2989         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
2990         order = get_order(2 * kmalloc_size);
2991         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
2992
2993         /*
2994          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2995          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2996          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2997          */
2998         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
2999
3000         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3001                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3002                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3003
3004         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3005
3006         /* Able to allocate the per node structures */
3007         slab_state = PARTIAL;
3008
3009         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3010         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3011                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3012         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3013         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3014
3015         /*
3016          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3017          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3018          * update any list pointers.
3019          */
3020         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3021
3022         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3023         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3024
3025         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3026
3027         caches++;
3028         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3029         caches++;
3030         /* Free temporary boot structure */
3031         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3032
3033         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3034
3035         /*
3036          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3037          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3038          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3039          *
3040          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3041          * handle the index determination for the smaller caches.
3042          *
3043          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3044          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3045          */
3046         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3047                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3048
3049         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3050                 int elem = size_index_elem(i);
3051                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3052                         break;
3053                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3054         }
3055
3056         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3057                 /*
3058                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3059                  * is 64 byte.
3060                  */
3061                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3062                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3063         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3064                 /*
3065                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3066                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3067                  * instead.
3068                  */
3069                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3070                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3071         }
3072
3073         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3074         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3075                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3076                 caches++;
3077         }
3078
3079         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3080                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3081                 caches++;
3082         }
3083
3084         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3085                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3086                 caches++;
3087         }
3088
3089         slab_state = UP;
3090
3091         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3092         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3093                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3094                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3095         }
3096
3097         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3098                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3099                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3100         }
3101
3102         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3103                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3104
3105                 BUG_ON(!s);
3106                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3107         }
3108
3109 #ifdef CONFIG_SMP
3110         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3111 #endif
3112
3113 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3114         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3115                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3116
3117                 if (s && s->size) {
3118                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3119                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3120
3121                         BUG_ON(!name);
3122                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3123                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3124                 }
3125         }
3126 #endif
3127         printk(KERN_INFO
3128                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3129                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3130                 caches, cache_line_size(),
3131                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3132                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3133 }
3134
3135 void __init kmem_cache_init_late(void)
3136 {
3137 }
3138
3139 /*
3140  * Find a mergeable slab cache
3141  */
3142 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3143 {
3144         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3145                 return 1;
3146
3147         if (s->ctor)
3148                 return 1;
3149
3150         /*
3151          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3152          */
3153         if (s->refcount < 0)
3154                 return 1;
3155
3156         return 0;
3157 }
3158
3159 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3160                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3161                 void (*ctor)(void *))
3162 {
3163         struct kmem_cache *s;
3164
3165         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3166                 return NULL;
3167
3168         if (ctor)
3169                 return NULL;
3170
3171         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3172         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3173         size = ALIGN(size, align);
3174         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3175
3176         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3177                 if (slab_unmergeable(s))
3178                         continue;
3179
3180                 if (size > s->size)
3181                         continue;
3182
3183                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3184                                 continue;
3185                 /*
3186                  * Check if alignment is compatible.
3187                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3188                  */
3189                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3190                         continue;
3191
3192                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3193                         continue;
3194
3195                 return s;
3196         }
3197         return NULL;
3198 }
3199
3200 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3201                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3202 {
3203         struct kmem_cache *s;
3204         char *n;
3205
3206         if (WARN_ON(!name))
3207                 return NULL;
3208
3209         down_write(&slub_lock);
3210         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3211         if (s) {
3212                 s->refcount++;
3213                 /*
3214                  * Adjust the object sizes so that we clear
3215                  * the complete object on kzalloc.
3216                  */
3217                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3218                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3219
3220                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3221                         s->refcount--;
3222                         goto err;
3223                 }
3224                 up_write(&slub_lock);
3225                 return s;
3226         }
3227
3228         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3229         if (!n)
3230                 goto err;
3231
3232         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3233         if (s) {
3234                 if (kmem_cache_open(s, n,
3235                                 size, align, flags, ctor)) {
3236                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3237                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3238                                 list_del(&s->list);
3239                                 kfree(n);
3240                                 kfree(s);
3241                                 goto err;
3242                         }
3243                         up_write(&slub_lock);
3244                         return s;
3245                 }
3246                 kfree(n);
3247                 kfree(s);
3248         }
3249 err:
3250         up_write(&slub_lock);
3251
3252         if (flags & SLAB_PANIC)
3253                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3254         else
3255                 s = NULL;
3256         return s;
3257 }
3258 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3259
3260 #ifdef CONFIG_SMP
3261 /*
3262  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3263  * necessary.
3264  */
3265 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3266                 unsigned long action, void *hcpu)
3267 {
3268         long cpu = (long)hcpu;
3269         struct kmem_cache *s;
3270         unsigned long flags;
3271
3272         switch (action) {
3273         case CPU_UP_CANCELED:
3274         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3275         case CPU_DEAD:
3276         case CPU_DEAD_FROZEN:
3277                 down_read(&slub_lock);
3278                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3279                         local_irq_save(flags);
3280                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3281                         local_irq_restore(flags);
3282                 }
3283                 up_read(&slub_lock);
3284                 break;
3285         default:
3286                 break;
3287         }
3288         return NOTIFY_OK;
3289 }
3290
3291 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3292         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3293 };
3294
3295 #endif
3296
3297 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3298 {
3299         struct kmem_cache *s;
3300         void *ret;
3301
3302         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3303                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3304
3305         s = get_slab(size, gfpflags);
3306
3307         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3308                 return s;
3309
3310         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3311
3312         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3313         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3314
3315         return ret;
3316 }
3317
3318 #ifdef CONFIG_NUMA
3319 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3320                                         int node, unsigned long caller)
3321 {
3322         struct kmem_cache *s;
3323         void *ret;
3324
3325         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3326                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3327
3328                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3329                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3330                                    gfpflags, node);
3331
3332                 return ret;
3333         }
3334
3335         s = get_slab(size, gfpflags);
3336
3337         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3338                 return s;
3339
3340         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3341
3342         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3343         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3344
3345         return ret;
3346 }
3347 #endif
3348
3349 #ifdef CONFIG_SYSFS
3350 static int count_inuse(struct page *page)
3351 {
3352         return page->inuse;
3353 }
3354
3355 static int count_total(struct page *page)
3356 {
3357         return page->objects;
3358 }
3359 #endif
3360
3361 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3362 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3363                                                 unsigned long *map)
3364 {
3365         void *p;
3366         void *addr = page_address(page);
3367
3368         if (!check_slab(s, page) ||
3369                         !on_freelist(s, page, NULL))
3370                 return 0;
3371
3372         /* Now we know that a valid freelist exists */
3373         bitmap_zero(map, page->objects);
3374
3375         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3376                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3377                 if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
3378                         return 0;
3379         }
3380
3381         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3382                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3383                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
3384                                 return 0;
3385         return 1;
3386 }
3387
3388 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3389                                                 unsigned long *map)
3390 {
3391         if (slab_trylock(page)) {
3392                 validate_slab(s, page, map);
3393                 slab_unlock(page);
3394         } else
3395                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3396                         s->name, page);
3397 }
3398
3399 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3400                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3401 {
3402         unsigned long count = 0;
3403         struct page *page;
3404         unsigned long flags;
3405
3406         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3407
3408         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3409                 validate_slab_slab(s, page, map);
3410                 count++;
3411         }
3412         if (count != n->nr_partial)
3413                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3414                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3415
3416         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3417                 goto out;
3418
3419         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3420                 validate_slab_slab(s, page, map);
3421                 count++;
3422         }
3423         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3424                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3425                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3426                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3427
3428 out:
3429         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3430         return count;
3431 }
3432
3433 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3434 {
3435         int node;
3436         unsigned long count = 0;
3437         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3438                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3439
3440         if (!map)
3441                 return -ENOMEM;
3442
3443         flush_all(s);
3444         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3445                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3446
3447                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3448         }
3449         kfree(map);
3450         return count;
3451 }
3452 /*
3453  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3454  * and freed.
3455  */
3456
3457 struct location {
3458         unsigned long count;
3459         unsigned long addr;
3460         long long sum_time;
3461         long min_time;
3462         long max_time;
3463         long min_pid;
3464         long max_pid;
3465         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3466         nodemask_t nodes;
3467 };
3468
3469 struct loc_track {
3470         unsigned long max;
3471         unsigned long count;
3472         struct location *loc;
3473 };
3474
3475 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3476 {
3477         if (t->max)
3478                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3479                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3480 }
3481
3482 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3483 {
3484         struct location *l;
3485         int order;
3486
3487         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3488
3489         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3490         if (!l)
3491                 return 0;
3492
3493         if (t->count) {
3494                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3495                 free_loc_track(t);
3496         }
3497         t->max = max;
3498         t->loc = l;
3499         return 1;
3500 }
3501
3502 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3503                                 const struct track *track)
3504 {
3505         long start, end, pos;
3506         struct location *l;
3507         unsigned long caddr;
3508         unsigned long age = jiffies - track->when;
3509
3510         start = -1;
3511         end = t->count;
3512
3513         for ( ; ; ) {
3514                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3515
3516                 /*
3517                  * There is nothing at "end". If we end up there
3518                  * we need to add something to before end.
3519                  */
3520                 if (pos == end)
3521                         break;
3522
3523                 caddr = t->loc[pos].addr;
3524                 if (track->addr == caddr) {
3525
3526                         l = &t->loc[pos];
3527                         l->count++;
3528                         if (track->when) {
3529                                 l->sum_time += age;
3530                                 if (age < l->min_time)
3531                                         l->min_time = age;
3532                                 if (age > l->max_time)
3533                                         l->max_time = age;
3534
3535                                 if (track->pid < l->min_pid)
3536                                         l->min_pid = track->pid;
3537                                 if (track->pid > l->max_pid)
3538                                         l->max_pid = track->pid;
3539
3540                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3541                                                 to_cpumask(l->cpus));
3542                         }
3543                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3544                         return 1;
3545                 }
3546
3547                 if (track->addr < caddr)
3548                         end = pos;
3549                 else
3550                         start = pos;
3551         }
3552
3553         /*
3554          * Not found. Insert new tracking element.
3555          */
3556         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3557                 return 0;
3558
3559         l = t->loc + pos;
3560         if (pos < t->count)
3561                 memmove(l + 1, l,
3562                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3563         t->count++;
3564         l->count = 1;
3565         l->addr = track->addr;
3566         l->sum_time = age;
3567         l->min_time = age;
3568         l->max_time = age;
3569         l->min_pid = track->pid;
3570         l->max_pid = track->pid;
3571         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3572         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3573         nodes_clear(l->nodes);
3574         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3575         return 1;
3576 }
3577
3578 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3579                 struct page *page, enum track_item alloc,
3580                 unsigned long *map)
3581 {
3582         void *addr = page_address(page);
3583         void *p;
3584
3585         bitmap_zero(map, page->objects);
3586         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3587                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3588
3589         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3590                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3591                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3592 }
3593
3594 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3595                                         enum track_item alloc)
3596 {
3597         int len = 0;
3598         unsigned long i;
3599         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3600         int node;
3601         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3602                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3603
3604         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3605                                      GFP_TEMPORARY)) {
3606                 kfree(map);
3607                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3608         }
3609         /* Push back cpu slabs */
3610         flush_all(s);
3611
3612         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3613                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3614                 unsigned long flags;
3615                 struct page *page;
3616
3617                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3618                         continue;
3619
3620                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3621                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3622                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3623                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3624                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3625                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3626         }
3627
3628         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3629                 struct location *l = &t.loc[i];
3630
3631                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3632                         break;
3633                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3634
3635                 if (l->addr)
3636                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
3637                 else
3638                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3639
3640                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3641                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3642                                 l->min_time,
3643                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3644                                 l->max_time);
3645                 } else
3646                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3647                                 l->min_time);
3648
3649                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3650                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3651                                 l->min_pid, l->max_pid);
3652                 else
3653                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3654                                 l->min_pid);
3655
3656                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3657                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3658                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3659                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3660                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3661                                                  to_cpumask(l->cpus));
3662                 }
3663
3664                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3665                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3666                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3667                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3668                                         l->nodes);
3669                 }
3670
3671                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3672         }
3673
3674         free_loc_track(&t);
3675         kfree(map);
3676         if (!t.count)
3677                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3678         return len;
3679 }
3680 #endif
3681
3682 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3683 static void resiliency_test(void)
3684 {
3685         u8 *p;
3686
3687         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
3688
3689         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3690         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3691         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3692
3693         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3694         p[16] = 0x12;
3695         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3696                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3697
3698         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
3699
3700         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3701         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3702         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3703         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3704                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3705         printk(KERN_ERR
3706                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3707
3708         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
3709         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3710         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3711         *p = 0x56;
3712         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3713                                                                         p);
3714         printk(KERN_ERR
3715                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3716         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
3717
3718         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3719         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3720         kfree(p);
3721         *p = 0x78;
3722         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3723         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
3724
3725         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3726         kfree(p);
3727         p[50] = 0x9a;
3728         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3729                         p);
3730         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
3731
3732         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3733         kfree(p);
3734         p[512] = 0xab;
3735         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3736         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
3737 }
3738 #else
3739 #ifdef CONFIG_SYSFS
3740 static void resiliency_test(void) {};
3741 #endif
3742 #endif
3743
3744 #ifdef CONFIG_SYSFS
3745 enum slab_stat_type {
3746         SL_ALL,                 /* All slabs */
3747         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3748         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3749         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3750         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3751 };
3752
3753 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3754 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3755 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3756 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3757 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3758
3759 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3760                             char *buf, unsigned long flags)
3761 {
3762         unsigned long total = 0;
3763         int node;
3764         int x;
3765         unsigned long *nodes;
3766         unsigned long *per_cpu;
3767
3768         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3769         if (!nodes)
3770                 return -ENOMEM;
3771         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3772
3773         if (flags & SO_CPU) {
3774                 int cpu;
3775
3776                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3777                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3778
3779                         if (!c || c->node < 0)
3780                                 continue;
3781
3782                         if (c->page) {
3783                                         if (flags & SO_TOTAL)
3784                                                 x = c->page->objects;
3785                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3786                                         x = c->page->inuse;
3787                                 else
3788                                         x = 1;
3789
3790                                 total += x;
3791                                 nodes[c->node] += x;
3792                         }
3793                         per_cpu[c->node]++;
3794                 }
3795         }
3796
3797         lock_memory_hotplug();
3798 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3799         if (flags & SO_ALL) {
3800                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3801                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3802
3803                 if (flags & SO_TOTAL)
3804                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3805                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3806                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3807                                 count_partial(n, count_free);
3808
3809                         else
3810                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3811                         total += x;
3812                         nodes[node] += x;
3813                 }
3814
3815         } else
3816 #endif
3817         if (flags & SO_PARTIAL) {
3818                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3819                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3820
3821                         if (flags & SO_TOTAL)
3822                                 x = count_partial(n, count_total);
3823                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3824                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3825                         else
3826                                 x = n->nr_partial;
3827                         total += x;
3828                         nodes[node] += x;
3829                 }
3830         }
3831         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3832 #ifdef CONFIG_NUMA
3833         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3834                 if (nodes[node])
3835                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3836                                         node, nodes[node]);
3837 #endif
3838         unlock_memory_hotplug();
3839         kfree(nodes);
3840         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3841 }
3842
3843 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3844 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3845 {
3846         int node;
3847
3848         for_each_online_node(node) {
3849                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3850
3851                 if (!n)
3852                         continue;
3853
3854                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3855                         return 1;
3856         }
3857         return 0;
3858 }
3859 #endif
3860
3861 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3862 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3863
3864 struct slab_attribute {
3865         struct attribute attr;
3866         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3867         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3868 };
3869
3870 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3871         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3872
3873 #define SLAB_ATTR(_name) \
3874         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3875         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3876
3877 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3878 {
3879         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3880 }
3881 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3882
3883 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3884 {
3885         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3886 }
3887 SLAB_ATTR_RO(align);
3888
3889 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3890 {
3891         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3892 }
3893 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3894
3895 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3896 {
3897         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3898 }
3899 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3900
3901 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3902                                 const char *buf, size_t length)
3903 {
3904         unsigned long order;
3905         int err;
3906
3907         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3908         if (err)
3909                 return err;
3910
3911         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3912                 return -EINVAL;
3913
3914         calculate_sizes(s, order);
3915         return length;
3916 }
3917
3918 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3919 {
3920         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3921 }
3922 SLAB_ATTR(order);
3923
3924 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3925 {
3926         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3927 }
3928
3929 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3930                                  size_t length)
3931 {
3932         unsigned long min;
3933         int err;
3934
3935         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3936         if (err)
3937                 return err;
3938
3939         set_min_partial(s, min);
3940         return length;
3941 }
3942 SLAB_ATTR(min_partial);
3943
3944 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3945 {
3946         if (!s->ctor)
3947                 return 0;
3948         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
3949 }
3950 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3951
3952 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3953 {
3954         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3955 }
3956 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3957
3958 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3959 {
3960         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3961 }
3962 SLAB_ATTR_RO(partial);
3963
3964 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3965 {
3966         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3967 }
3968 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3969
3970 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3971 {
3972         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3973 }
3974 SLAB_ATTR_RO(objects);
3975
3976 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3977 {
3978         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3979 }
3980 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3981
3982 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3983 {
3984         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3985 }
3986
3987 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3988                                 const char *buf, size_t length)
3989 {
3990         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3991         if (buf[0] == '1')
3992                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3993         return length;
3994 }
3995 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3996
3997 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3998 {
3999         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4000 }
4001 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4002
4003 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4004 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4005 {
4006         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4007 }
4008 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4009 #endif
4010
4011 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4012 {
4013         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4014 }
4015 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4016
4017 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4018 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4019 {
4020         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4021 }
4022 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4023
4024 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4025 {
4026         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4027 }
4028 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4029
4030 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4031 {
4032         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4033 }
4034
4035 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4036                                 const char *buf, size_t length)
4037 {
4038         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4039         if (buf[0] == '1')
4040                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4041         return length;
4042 }
4043 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4044
4045 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4046 {
4047         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4048 }
4049
4050 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4051                                                         size_t length)
4052 {
4053         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4054         if (buf[0] == '1')
4055                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4056         return length;
4057 }
4058 SLAB_ATTR(trace);
4059
4060 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4061 {
4062         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4063 }
4064
4065 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4066                                 const char *buf, size_t length)
4067 {
4068         if (any_slab_objects(s))
4069                 return -EBUSY;
4070
4071         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4072         if (buf[0] == '1')
4073                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4074         calculate_sizes(s, -1);
4075         return length;
4076 }
4077 SLAB_ATTR(red_zone);
4078
4079 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4080 {
4081         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4082 }
4083
4084 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4085                                 const char *buf, size_t length)
4086 {
4087         if (any_slab_objects(s))
4088                 return -EBUSY;
4089
4090         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4091         if (buf[0] == '1')
4092                 s->flags |= SLAB_POISON;
4093         calculate_sizes(s, -1);
4094         return length;
4095 }
4096 SLAB_ATTR(poison);
4097
4098 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4099 {
4100         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4101 }
4102
4103 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4104                                 const char *buf, size_t length)
4105 {
4106         if (any_slab_objects(s))
4107                 return -EBUSY;
4108
4109         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4110         if (buf[0] == '1')
4111                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4112         calculate_sizes(s, -1);
4113         return length;
4114 }
4115 SLAB_ATTR(store_user);
4116
4117 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4118 {
4119         return 0;
4120 }
4121
4122 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4123                         const char *buf, size_t length)
4124 {
4125         int ret = -EINVAL;
4126
4127         if (buf[0] == '1') {
4128                 ret = validate_slab_cache(s);
4129                 if (ret >= 0)
4130                         ret = length;
4131         }
4132         return ret;
4133 }
4134 SLAB_ATTR(validate);
4135
4136 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4137 {
4138         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4139                 return -ENOSYS;
4140         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4141 }
4142 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4143
4144 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4145 {
4146         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4147                 return -ENOSYS;
4148         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4149 }
4150 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4151 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4152
4153 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4154 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4155 {
4156         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4157 }
4158
4159 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4160                                                         size_t length)
4161 {
4162         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4163         if (buf[0] == '1')
4164                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4165         return length;
4166 }
4167 SLAB_ATTR(failslab);
4168 #endif
4169
4170 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4171 {
4172         return 0;
4173 }
4174
4175 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4176                         const char *buf, size_t length)
4177 {
4178         if (buf[0] == '1') {
4179                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4180
4181                 if (rc)
4182                         return rc;
4183         } else
4184                 return -EINVAL;
4185         return length;
4186 }
4187 SLAB_ATTR(shrink);
4188
4189 #ifdef CONFIG_NUMA
4190 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4191 {
4192         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4193 }
4194
4195 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4196                                 const char *buf, size_t length)
4197 {
4198         unsigned long ratio;
4199         int err;
4200
4201         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4202         if (err)
4203                 return err;
4204
4205         if (ratio <= 100)
4206                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4207
4208         return length;
4209 }
4210 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4211 #endif
4212
4213 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4214 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4215 {
4216         unsigned long sum  = 0;
4217         int cpu;
4218         int len;
4219         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4220
4221         if (!data)
4222                 return -ENOMEM;
4223
4224         for_each_online_cpu(cpu) {
4225                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4226
4227                 data[cpu] = x;
4228                 sum += x;
4229         }
4230
4231         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4232
4233 #ifdef CONFIG_SMP
4234         for_each_online_cpu(cpu) {
4235                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4236                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4237         }
4238 #endif
4239         kfree(data);
4240         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4241 }
4242
4243 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4244 {
4245         int cpu;
4246
4247         for_each_online_cpu(cpu)
4248                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4249 }
4250
4251 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4252 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4253 {                                                               \
4254         return show_stat(s, buf, si);                           \
4255 }                                                               \
4256 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4257                                 const char *buf, size_t length) \
4258 {                                                               \
4259         if (buf[0] != '0')                                      \
4260                 return -EINVAL;                                 \
4261         clear_stat(s, si);                                      \
4262         return length;                                          \
4263 }                                                               \
4264 SLAB_ATTR(text);                                                \
4265
4266 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4267 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4268 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4269 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4270 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4271 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4272 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4273 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4274 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4275 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4276 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4277 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4278 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4279 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4280 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4281 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4282 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4283 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4284 #endif
4285
4286 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4287         &slab_size_attr.attr,
4288         &object_size_attr.attr,
4289         &objs_per_slab_attr.attr,
4290         &order_attr.attr,
4291         &min_partial_attr.attr,
4292         &objects_attr.attr,
4293         &objects_partial_attr.attr,
4294         &partial_attr.attr,
4295         &cpu_slabs_attr.attr,
4296         &ctor_attr.attr,
4297         &aliases_attr.attr,
4298         &align_attr.attr,
4299         &hwcache_align_attr.attr,
4300         &reclaim_account_attr.attr,
4301         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4302         &shrink_attr.attr,
4303 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4304         &total_objects_attr.attr,
4305         &slabs_attr.attr,
4306         &sanity_checks_attr.attr,
4307         &trace_attr.attr,
4308         &red_zone_attr.attr,
4309         &poison_attr.attr,
4310         &store_user_attr.attr,
4311         &validate_attr.attr,
4312         &alloc_calls_attr.attr,
4313         &free_calls_attr.attr,
4314 #endif
4315 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4316         &cache_dma_attr.attr,
4317 #endif
4318 #ifdef CONFIG_NUMA
4319         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4320 #endif
4321 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4322         &alloc_fastpath_attr.attr,
4323         &alloc_slowpath_attr.attr,
4324         &free_fastpath_attr.attr,
4325         &free_slowpath_attr.attr,
4326         &free_frozen_attr.attr,
4327         &free_add_partial_attr.attr,
4328         &free_remove_partial_attr.attr,
4329         &alloc_from_partial_attr.attr,
4330         &alloc_slab_attr.attr,
4331         &alloc_refill_attr.attr,
4332         &free_slab_attr.attr,
4333         &cpuslab_flush_attr.attr,
4334         &deactivate_full_attr.attr,
4335         &deactivate_empty_attr.attr,
4336         &deactivate_to_head_attr.attr,
4337         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4338         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4339         &order_fallback_attr.attr,
4340 #endif
4341 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4342         &failslab_attr.attr,
4343 #endif
4344
4345         NULL
4346 };
4347
4348 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4349         .attrs = slab_attrs,
4350 };
4351
4352 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4353                                 struct attribute *attr,
4354                                 char *buf)
4355 {
4356         struct slab_attribute *attribute;
4357         struct kmem_cache *s;
4358         int err;
4359
4360         attribute = to_slab_attr(attr);
4361         s = to_slab(kobj);
4362
4363         if (!attribute->show)
4364                 return -EIO;
4365
4366         err = attribute->show(s, buf);
4367
4368         return err;
4369 }
4370
4371 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4372                                 struct attribute *attr,
4373                                 const char *buf, size_t len)
4374 {
4375         struct slab_attribute *attribute;
4376         struct kmem_cache *s;
4377         int err;
4378
4379         attribute = to_slab_attr(attr);
4380         s = to_slab(kobj);
4381
4382         if (!attribute->store)
4383                 return -EIO;
4384
4385         err = attribute->store(s, buf, len);
4386
4387         return err;
4388 }
4389
4390 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4391 {
4392         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4393
4394         kfree(s->name);
4395         kfree(s);
4396 }
4397
4398 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4399         .show = slab_attr_show,
4400         .store = slab_attr_store,
4401 };
4402
4403 static struct kobj_type slab_ktype = {
4404         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4405         .release = kmem_cache_release
4406 };
4407
4408 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4409 {
4410         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4411
4412         if (ktype == &slab_ktype)
4413                 return 1;
4414         return 0;
4415 }
4416
4417 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4418         .filter = uevent_filter,
4419 };
4420
4421 static struct kset *slab_kset;
4422
4423 #define ID_STR_LENGTH 64
4424
4425 /* Create a unique string id for a slab cache:
4426  *
4427  * Format       :[flags-]size
4428  */
4429 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4430 {
4431         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4432         char *p = name;
4433
4434         BUG_ON(!name);
4435
4436         *p++ = ':';
4437         /*
4438          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4439          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4440          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4441          * are matched during merging to guarantee that the id is
4442          * unique.
4443          */
4444         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4445                 *p++ = 'd';
4446         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4447                 *p++ = 'a';
4448         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4449                 *p++ = 'F';
4450         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4451                 *p++ = 't';
4452         if (p != name + 1)
4453                 *p++ = '-';
4454         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4455         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4456         return name;
4457 }
4458
4459 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4460 {
4461         int err;
4462         const char *name;
4463         int unmergeable;
4464
4465         if (slab_state < SYSFS)
4466                 /* Defer until later */
4467                 return 0;
4468
4469         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4470         if (unmergeable) {
4471                 /*
4472                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4473                  * This is typically the case for debug situations. In that
4474                  * case we can catch duplicate names easily.
4475                  */
4476                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4477                 name = s->name;
4478         } else {
4479                 /*
4480                  * Create a unique name for the slab as a target
4481                  * for the symlinks.
4482                  */
4483                 name = create_unique_id(s);
4484         }
4485
4486         s->kobj.kset = slab_kset;
4487         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4488         if (err) {
4489                 kobject_put(&s->kobj);
4490                 return err;
4491         }
4492
4493         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4494         if (err) {
4495                 kobject_del(&s->kobj);
4496                 kobject_put(&s->kobj);
4497                 return err;
4498         }
4499         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4500         if (!unmergeable) {
4501                 /* Setup first alias */
4502                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4503                 kfree(name);
4504         }
4505         return 0;
4506 }
4507
4508 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4509 {
4510         if (slab_state < SYSFS)
4511                 /*
4512                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
4513                  * cache from sysfs.
4514                  */
4515                 return;
4516
4517         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4518         kobject_del(&s->kobj);
4519         kobject_put(&s->kobj);
4520 }
4521
4522 /*
4523  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4524  * available lest we lose that information.
4525  */
4526 struct saved_alias {
4527         struct kmem_cache *s;
4528         const char *name;
4529         struct saved_alias *next;
4530 };
4531
4532 static struct saved_alias *alias_list;
4533
4534 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4535 {
4536         struct saved_alias *al;
4537
4538         if (slab_state == SYSFS) {
4539                 /*
4540                  * If we have a leftover link then remove it.
4541                  */
4542                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4543                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4544         }
4545
4546         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4547         if (!al)
4548                 return -ENOMEM;
4549
4550         al->s = s;
4551         al->name = name;
4552         al->next = alias_list;
4553         alias_list = al;
4554         return 0;
4555 }
4556
4557 static int __init slab_sysfs_init(void)
4558 {
4559         struct kmem_cache *s;
4560         int err;
4561
4562         down_write(&slub_lock);
4563
4564         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4565         if (!slab_kset) {
4566                 up_write(&slub_lock);
4567                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4568                 return -ENOSYS;
4569         }
4570
4571         slab_state = SYSFS;
4572
4573         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4574                 err = sysfs_slab_add(s);
4575                 if (err)
4576                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4577                                                 " to sysfs\n", s->name);
4578         }
4579
4580         while (alias_list) {
4581                 struct saved_alias *al = alias_list;
4582
4583                 alias_list = alias_list->next;
4584                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4585                 if (err)
4586                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4587                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4588                 kfree(al);
4589         }
4590
4591         up_write(&slub_lock);
4592         resiliency_test();
4593         return 0;
4594 }
4595
4596 __initcall(slab_sysfs_init);
4597 #endif /* CONFIG_SYSFS */
4598
4599 /*
4600  * The /proc/slabinfo ABI
4601  */
4602 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4603 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4604 {
4605         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4606         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4607                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4608         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4609         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4610         seq_putc(m, '\n');
4611 }
4612
4613 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4614 {
4615         loff_t n = *pos;
4616
4617         down_read(&slub_lock);
4618         if (!n)
4619                 print_slabinfo_header(m);
4620
4621         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4622 }
4623
4624 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4625 {
4626         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4627 }
4628
4629 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4630 {
4631         up_read(&slub_lock);
4632 }
4633
4634 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4635 {
4636         unsigned long nr_partials = 0;
4637         unsigned long nr_slabs = 0;
4638         unsigned long nr_inuse = 0;
4639         unsigned long nr_objs = 0;
4640         unsigned long nr_free = 0;
4641         struct kmem_cache *s;
4642         int node;
4643
4644         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4645
4646         for_each_online_node(node) {
4647                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4648
4649                 if (!n)
4650                         continue;
4651
4652                 nr_partials += n->nr_partial;
4653                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4654                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4655                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4656         }
4657
4658         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4659
4660         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4661                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4662                    (1 << oo_order(s->oo)));
4663         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4664         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4665                    0UL);
4666         seq_putc(m, '\n');
4667         return 0;
4668 }
4669
4670 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4671         .start = s_start,
4672         .next = s_next,
4673         .stop = s_stop,
4674         .show = s_show,
4675 };
4676
4677 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4678 {
4679         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4680 }
4681
4682 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4683         .open           = slabinfo_open,
4684         .read           = seq_read,
4685         .llseek         = seq_lseek,
4686         .release        = seq_release,
4687 };
4688
4689 static int __init slab_proc_init(void)
4690 {
4691         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4692         return 0;
4693 }
4694 module_init(slab_proc_init);
4695 #endif /* CONFIG_SLABINFO */