Merge branch 'perf/core' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/frederic...
[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 /*
32  * Lock order:
33  *   1. slab_lock(page)
34  *   2. slab->list_lock
35  *
36  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
37  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
38  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
39  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
40  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
41  *   the page_struct of the slab.
42  *
43  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
44  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
45  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
46  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
47  *   modified without taking the list lock).
48  *
49  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
50  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
51  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
52  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
53  *   the list lock.
54  *
55  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
56  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
57  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
58  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
59  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
60  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
61  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
62  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
63  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
64  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
65  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
66  *   no danger of cacheline contention.
67  *
68  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
69  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
70  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
71  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
72  *
73  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
74  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
75  *
76  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
77  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
78  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
79  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
80  * cannot scan all objects.
81  *
82  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
83  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
84  * fast frees and allocs.
85  *
86  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
87  *
88  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
89  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
90  *                      such as satisfying allocations for a specific
91  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
92  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
93  *                      list operations. It is up to the processor holding
94  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
95  *                      when the slab is no longer needed.
96  *
97  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
98  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
99  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
100  *                      freelist that allows lockless access to
101  *                      free objects in addition to the regular freelist
102  *                      that requires the slab lock.
103  *
104  * PageError            Slab requires special handling due to debug
105  *                      options set. This moves slab handling out of
106  *                      the fast path and disables lockless freelists.
107  */
108
109 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
110 #define SLABDEBUG 1
111 #else
112 #define SLABDEBUG 0
113 #endif
114
115 /*
116  * Issues still to be resolved:
117  *
118  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
119  *
120  * - Variable sizing of the per node arrays
121  */
122
123 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
124 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
125
126 /*
127  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
128  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
129  */
130 #define MIN_PARTIAL 5
131
132 /*
133  * Maximum number of desirable partial slabs.
134  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
135  * sort the partial list by the number of objects in the.
136  */
137 #define MAX_PARTIAL 10
138
139 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
140                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
141
142 /*
143  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
144  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
145  * metadata.
146  */
147 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
148
149 /*
150  * Set of flags that will prevent slab merging
151  */
152 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
153                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
154                 SLAB_FAILSLAB)
155
156 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
157                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
158
159 #define OO_SHIFT        16
160 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
161 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
162
163 /* Internal SLUB flags */
164 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
165 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
166
167 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
168
169 #ifdef CONFIG_SMP
170 static struct notifier_block slab_notifier;
171 #endif
172
173 static enum {
174         DOWN,           /* No slab functionality available */
175         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
176         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
177         SYSFS           /* Sysfs up */
178 } slab_state = DOWN;
179
180 /* A list of all slab caches on the system */
181 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
182 static LIST_HEAD(slab_caches);
183
184 /*
185  * Tracking user of a slab.
186  */
187 struct track {
188         unsigned long addr;     /* Called from address */
189         int cpu;                /* Was running on cpu */
190         int pid;                /* Pid context */
191         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
192 };
193
194 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
195
196 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
197 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
198 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
199 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
200
201 #else
202 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
203 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
204                                                         { return 0; }
205 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
206 {
207         kfree(s);
208 }
209
210 #endif
211
212 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
213 {
214 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
215         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
216 #endif
217 }
218
219 /********************************************************************
220  *                      Core slab cache functions
221  *******************************************************************/
222
223 int slab_is_available(void)
224 {
225         return slab_state >= UP;
226 }
227
228 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
229 {
230 #ifdef CONFIG_NUMA
231         return s->node[node];
232 #else
233         return &s->local_node;
234 #endif
235 }
236
237 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
238 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
239                                 struct page *page, const void *object)
240 {
241         void *base;
242
243         if (!object)
244                 return 1;
245
246         base = page_address(page);
247         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
248                 (object - base) % s->size) {
249                 return 0;
250         }
251
252         return 1;
253 }
254
255 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
256 {
257         return *(void **)(object + s->offset);
258 }
259
260 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
261 {
262         *(void **)(object + s->offset) = fp;
263 }
264
265 /* Loop over all objects in a slab */
266 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
267         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
268                         __p += (__s)->size)
269
270 /* Scan freelist */
271 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
272         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
273
274 /* Determine object index from a given position */
275 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
276 {
277         return (p - addr) / s->size;
278 }
279
280 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
281                                                 unsigned long size)
282 {
283         struct kmem_cache_order_objects x = {
284                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
285         };
286
287         return x;
288 }
289
290 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
291 {
292         return x.x >> OO_SHIFT;
293 }
294
295 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
296 {
297         return x.x & OO_MASK;
298 }
299
300 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
301 /*
302  * Debug settings:
303  */
304 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
305 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
306 #else
307 static int slub_debug;
308 #endif
309
310 static char *slub_debug_slabs;
311 static int disable_higher_order_debug;
312
313 /*
314  * Object debugging
315  */
316 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
317 {
318         int i, offset;
319         int newline = 1;
320         char ascii[17];
321
322         ascii[16] = 0;
323
324         for (i = 0; i < length; i++) {
325                 if (newline) {
326                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
327                         newline = 0;
328                 }
329                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
330                 offset = i % 16;
331                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
332                 if (offset == 15) {
333                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
334                         newline = 1;
335                 }
336         }
337         if (!newline) {
338                 i %= 16;
339                 while (i < 16) {
340                         printk(KERN_CONT "   ");
341                         ascii[i] = ' ';
342                         i++;
343                 }
344                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
345         }
346 }
347
348 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
349         enum track_item alloc)
350 {
351         struct track *p;
352
353         if (s->offset)
354                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
355         else
356                 p = object + s->inuse;
357
358         return p + alloc;
359 }
360
361 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
362                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
363 {
364         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
365
366         if (addr) {
367                 p->addr = addr;
368                 p->cpu = smp_processor_id();
369                 p->pid = current->pid;
370                 p->when = jiffies;
371         } else
372                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
373 }
374
375 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
376 {
377         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
378                 return;
379
380         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
381         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
382 }
383
384 static void print_track(const char *s, struct track *t)
385 {
386         if (!t->addr)
387                 return;
388
389         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
390                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
391 }
392
393 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
394 {
395         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
396                 return;
397
398         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
399         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
400 }
401
402 static void print_page_info(struct page *page)
403 {
404         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
405                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
406
407 }
408
409 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
410 {
411         va_list args;
412         char buf[100];
413
414         va_start(args, fmt);
415         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
416         va_end(args);
417         printk(KERN_ERR "========================================"
418                         "=====================================\n");
419         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
420         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
421                         "-------------------------------------\n\n");
422 }
423
424 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
425 {
426         va_list args;
427         char buf[100];
428
429         va_start(args, fmt);
430         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
431         va_end(args);
432         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
433 }
434
435 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
436 {
437         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
438         u8 *addr = page_address(page);
439
440         print_tracking(s, p);
441
442         print_page_info(page);
443
444         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
445                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
446
447         if (p > addr + 16)
448                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
449
450         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
451
452         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
453                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
454                         s->inuse - s->objsize);
455
456         if (s->offset)
457                 off = s->offset + sizeof(void *);
458         else
459                 off = s->inuse;
460
461         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
462                 off += 2 * sizeof(struct track);
463
464         if (off != s->size)
465                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
466                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
467
468         dump_stack();
469 }
470
471 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
472                         u8 *object, char *reason)
473 {
474         slab_bug(s, "%s", reason);
475         print_trailer(s, page, object);
476 }
477
478 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
479 {
480         va_list args;
481         char buf[100];
482
483         va_start(args, fmt);
484         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
485         va_end(args);
486         slab_bug(s, "%s", buf);
487         print_page_info(page);
488         dump_stack();
489 }
490
491 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
492 {
493         u8 *p = object;
494
495         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
496                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
497                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
498         }
499
500         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
501                 memset(p + s->objsize,
502                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
503                         s->inuse - s->objsize);
504 }
505
506 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
507 {
508         while (bytes) {
509                 if (*start != (u8)value)
510                         return start;
511                 start++;
512                 bytes--;
513         }
514         return NULL;
515 }
516
517 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
518                                                 void *from, void *to)
519 {
520         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
521         memset(from, data, to - from);
522 }
523
524 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
525                         u8 *object, char *what,
526                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
527 {
528         u8 *fault;
529         u8 *end;
530
531         fault = check_bytes(start, value, bytes);
532         if (!fault)
533                 return 1;
534
535         end = start + bytes;
536         while (end > fault && end[-1] == value)
537                 end--;
538
539         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
540         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
541                                         fault, end - 1, fault[0], value);
542         print_trailer(s, page, object);
543
544         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
545         return 0;
546 }
547
548 /*
549  * Object layout:
550  *
551  * object address
552  *      Bytes of the object to be managed.
553  *      If the freepointer may overlay the object then the free
554  *      pointer is the first word of the object.
555  *
556  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
557  *      0xa5 (POISON_END)
558  *
559  * object + s->objsize
560  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
561  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
562  *      objsize == inuse.
563  *
564  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
565  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
566  *
567  * object + s->inuse
568  *      Meta data starts here.
569  *
570  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
571  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
572  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
573  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
574  *              before the word boundary.
575  *
576  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
577  *
578  * object + s->size
579  *      Nothing is used beyond s->size.
580  *
581  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
582  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
583  * may be used with merged slabcaches.
584  */
585
586 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
587 {
588         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
589
590         if (s->offset)
591                 /* Freepointer is placed after the object. */
592                 off += sizeof(void *);
593
594         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
595                 /* We also have user information there */
596                 off += 2 * sizeof(struct track);
597
598         if (s->size == off)
599                 return 1;
600
601         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
602                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
603 }
604
605 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
606 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
607 {
608         u8 *start;
609         u8 *fault;
610         u8 *end;
611         int length;
612         int remainder;
613
614         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
615                 return 1;
616
617         start = page_address(page);
618         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
619         end = start + length;
620         remainder = length % s->size;
621         if (!remainder)
622                 return 1;
623
624         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
625         if (!fault)
626                 return 1;
627         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
628                 end--;
629
630         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
631         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
632
633         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
634         return 0;
635 }
636
637 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
638                                         void *object, int active)
639 {
640         u8 *p = object;
641         u8 *endobject = object + s->objsize;
642
643         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
644                 unsigned int red =
645                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
646
647                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
648                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
649                         return 0;
650         } else {
651                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
652                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
653                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
654                 }
655         }
656
657         if (s->flags & SLAB_POISON) {
658                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
659                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
660                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
661                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
662                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
663                         return 0;
664                 /*
665                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
666                  */
667                 check_pad_bytes(s, page, p);
668         }
669
670         if (!s->offset && active)
671                 /*
672                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
673                  * freepointer while object is allocated.
674                  */
675                 return 1;
676
677         /* Check free pointer validity */
678         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
679                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
680                 /*
681                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
682                  * of the free objects in this slab. May cause
683                  * another error because the object count is now wrong.
684                  */
685                 set_freepointer(s, p, NULL);
686                 return 0;
687         }
688         return 1;
689 }
690
691 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
692 {
693         int maxobj;
694
695         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
696
697         if (!PageSlab(page)) {
698                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
699                 return 0;
700         }
701
702         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
703         if (page->objects > maxobj) {
704                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
705                         s->name, page->objects, maxobj);
706                 return 0;
707         }
708         if (page->inuse > page->objects) {
709                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
710                         s->name, page->inuse, page->objects);
711                 return 0;
712         }
713         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
714         slab_pad_check(s, page);
715         return 1;
716 }
717
718 /*
719  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
720  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
721  */
722 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
723 {
724         int nr = 0;
725         void *fp = page->freelist;
726         void *object = NULL;
727         unsigned long max_objects;
728
729         while (fp && nr <= page->objects) {
730                 if (fp == search)
731                         return 1;
732                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
733                         if (object) {
734                                 object_err(s, page, object,
735                                         "Freechain corrupt");
736                                 set_freepointer(s, object, NULL);
737                                 break;
738                         } else {
739                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
740                                 page->freelist = NULL;
741                                 page->inuse = page->objects;
742                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
743                                 return 0;
744                         }
745                         break;
746                 }
747                 object = fp;
748                 fp = get_freepointer(s, object);
749                 nr++;
750         }
751
752         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
753         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
754                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
755
756         if (page->objects != max_objects) {
757                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
758                         "should be %d", page->objects, max_objects);
759                 page->objects = max_objects;
760                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
761         }
762         if (page->inuse != page->objects - nr) {
763                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
764                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
765                 page->inuse = page->objects - nr;
766                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
767         }
768         return search == NULL;
769 }
770
771 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
772                                                                 int alloc)
773 {
774         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
775                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
776                         s->name,
777                         alloc ? "alloc" : "free",
778                         object, page->inuse,
779                         page->freelist);
780
781                 if (!alloc)
782                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
783
784                 dump_stack();
785         }
786 }
787
788 /*
789  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
790  */
791 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
792 {
793         spin_lock(&n->list_lock);
794         list_add(&page->lru, &n->full);
795         spin_unlock(&n->list_lock);
796 }
797
798 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
799 {
800         struct kmem_cache_node *n;
801
802         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
803                 return;
804
805         n = get_node(s, page_to_nid(page));
806
807         spin_lock(&n->list_lock);
808         list_del(&page->lru);
809         spin_unlock(&n->list_lock);
810 }
811
812 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
813 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
814 {
815         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
816
817         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
818 }
819
820 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
821 {
822         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
823 }
824
825 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
826 {
827         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
828
829         /*
830          * May be called early in order to allocate a slab for the
831          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
832          * dilemma by deferring the increment of the count during
833          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
834          */
835         if (!NUMA_BUILD || n) {
836                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
837                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
838         }
839 }
840 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
841 {
842         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
843
844         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
845         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
846 }
847
848 /* Object debug checks for alloc/free paths */
849 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
850                                                                 void *object)
851 {
852         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
853                 return;
854
855         init_object(s, object, 0);
856         init_tracking(s, object);
857 }
858
859 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
860                                         void *object, unsigned long addr)
861 {
862         if (!check_slab(s, page))
863                 goto bad;
864
865         if (!on_freelist(s, page, object)) {
866                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
867                 goto bad;
868         }
869
870         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
871                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
872                 goto bad;
873         }
874
875         if (!check_object(s, page, object, 0))
876                 goto bad;
877
878         /* Success perform special debug activities for allocs */
879         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
880                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
881         trace(s, page, object, 1);
882         init_object(s, object, 1);
883         return 1;
884
885 bad:
886         if (PageSlab(page)) {
887                 /*
888                  * If this is a slab page then lets do the best we can
889                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
890                  * as used avoids touching the remaining objects.
891                  */
892                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
893                 page->inuse = page->objects;
894                 page->freelist = NULL;
895         }
896         return 0;
897 }
898
899 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
900                                         void *object, unsigned long addr)
901 {
902         if (!check_slab(s, page))
903                 goto fail;
904
905         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
906                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
907                 goto fail;
908         }
909
910         if (on_freelist(s, page, object)) {
911                 object_err(s, page, object, "Object already free");
912                 goto fail;
913         }
914
915         if (!check_object(s, page, object, 1))
916                 return 0;
917
918         if (unlikely(s != page->slab)) {
919                 if (!PageSlab(page)) {
920                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
921                                 "outside of slab", object);
922                 } else if (!page->slab) {
923                         printk(KERN_ERR
924                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
925                                                 object);
926                         dump_stack();
927                 } else
928                         object_err(s, page, object,
929                                         "page slab pointer corrupt.");
930                 goto fail;
931         }
932
933         /* Special debug activities for freeing objects */
934         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
935                 remove_full(s, page);
936         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
937                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
938         trace(s, page, object, 0);
939         init_object(s, object, 0);
940         return 1;
941
942 fail:
943         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
944         return 0;
945 }
946
947 static int __init setup_slub_debug(char *str)
948 {
949         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
950         if (*str++ != '=' || !*str)
951                 /*
952                  * No options specified. Switch on full debugging.
953                  */
954                 goto out;
955
956         if (*str == ',')
957                 /*
958                  * No options but restriction on slabs. This means full
959                  * debugging for slabs matching a pattern.
960                  */
961                 goto check_slabs;
962
963         if (tolower(*str) == 'o') {
964                 /*
965                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
966                  * would increase as a result.
967                  */
968                 disable_higher_order_debug = 1;
969                 goto out;
970         }
971
972         slub_debug = 0;
973         if (*str == '-')
974                 /*
975                  * Switch off all debugging measures.
976                  */
977                 goto out;
978
979         /*
980          * Determine which debug features should be switched on
981          */
982         for (; *str && *str != ','; str++) {
983                 switch (tolower(*str)) {
984                 case 'f':
985                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
986                         break;
987                 case 'z':
988                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
989                         break;
990                 case 'p':
991                         slub_debug |= SLAB_POISON;
992                         break;
993                 case 'u':
994                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
995                         break;
996                 case 't':
997                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
998                         break;
999                 case 'a':
1000                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1001                         break;
1002                 default:
1003                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1004                                 "unknown. skipped\n", *str);
1005                 }
1006         }
1007
1008 check_slabs:
1009         if (*str == ',')
1010                 slub_debug_slabs = str + 1;
1011 out:
1012         return 1;
1013 }
1014
1015 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1016
1017 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1018         unsigned long flags, const char *name,
1019         void (*ctor)(void *))
1020 {
1021         /*
1022          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1023          */
1024         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1025                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1026                 flags |= slub_debug;
1027
1028         return flags;
1029 }
1030 #else
1031 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1032                         struct page *page, void *object) {}
1033
1034 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1035         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1036
1037 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1038         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1039
1040 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1041                         { return 1; }
1042 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1043                         void *object, int active) { return 1; }
1044 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1045 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1046         unsigned long flags, const char *name,
1047         void (*ctor)(void *))
1048 {
1049         return flags;
1050 }
1051 #define slub_debug 0
1052
1053 #define disable_higher_order_debug 0
1054
1055 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1056                                                         { return 0; }
1057 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1058                                                         { return 0; }
1059 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1060                                                         int objects) {}
1061 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1062                                                         int objects) {}
1063 #endif
1064
1065 /*
1066  * Slab allocation and freeing
1067  */
1068 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1069                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1070 {
1071         int order = oo_order(oo);
1072
1073         flags |= __GFP_NOTRACK;
1074
1075         if (node == -1)
1076                 return alloc_pages(flags, order);
1077         else
1078                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1079 }
1080
1081 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1082 {
1083         struct page *page;
1084         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1085         gfp_t alloc_gfp;
1086
1087         flags |= s->allocflags;
1088
1089         /*
1090          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1091          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1092          */
1093         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1094
1095         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1096         if (unlikely(!page)) {
1097                 oo = s->min;
1098                 /*
1099                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1100                  * Try a lower order alloc if possible
1101                  */
1102                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1103                 if (!page)
1104                         return NULL;
1105
1106                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1107         }
1108
1109         if (kmemcheck_enabled
1110                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1111                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1112
1113                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1114
1115                 /*
1116                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1117                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1118                  */
1119                 if (s->ctor)
1120                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1121                 else
1122                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1123         }
1124
1125         page->objects = oo_objects(oo);
1126         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1127                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1128                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1129                 1 << oo_order(oo));
1130
1131         return page;
1132 }
1133
1134 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1135                                 void *object)
1136 {
1137         setup_object_debug(s, page, object);
1138         if (unlikely(s->ctor))
1139                 s->ctor(object);
1140 }
1141
1142 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1143 {
1144         struct page *page;
1145         void *start;
1146         void *last;
1147         void *p;
1148
1149         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1150
1151         page = allocate_slab(s,
1152                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1153         if (!page)
1154                 goto out;
1155
1156         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1157         page->slab = s;
1158         page->flags |= 1 << PG_slab;
1159         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1160                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1161                 __SetPageSlubDebug(page);
1162
1163         start = page_address(page);
1164
1165         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1166                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1167
1168         last = start;
1169         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1170                 setup_object(s, page, last);
1171                 set_freepointer(s, last, p);
1172                 last = p;
1173         }
1174         setup_object(s, page, last);
1175         set_freepointer(s, last, NULL);
1176
1177         page->freelist = start;
1178         page->inuse = 0;
1179 out:
1180         return page;
1181 }
1182
1183 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1184 {
1185         int order = compound_order(page);
1186         int pages = 1 << order;
1187
1188         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1189                 void *p;
1190
1191                 slab_pad_check(s, page);
1192                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1193                                                 page->objects)
1194                         check_object(s, page, p, 0);
1195                 __ClearPageSlubDebug(page);
1196         }
1197
1198         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1199
1200         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1201                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1202                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1203                 -pages);
1204
1205         __ClearPageSlab(page);
1206         reset_page_mapcount(page);
1207         if (current->reclaim_state)
1208                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1209         __free_pages(page, order);
1210 }
1211
1212 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1213 {
1214         struct page *page;
1215
1216         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1217         __free_slab(page->slab, page);
1218 }
1219
1220 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1221 {
1222         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1223                 /*
1224                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1225                  */
1226                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1227
1228                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1229         } else
1230                 __free_slab(s, page);
1231 }
1232
1233 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1234 {
1235         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1236         free_slab(s, page);
1237 }
1238
1239 /*
1240  * Per slab locking using the pagelock
1241  */
1242 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1243 {
1244         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1245 }
1246
1247 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1248 {
1249         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1250 }
1251
1252 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1253 {
1254         int rc = 1;
1255
1256         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1257         return rc;
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Management of partially allocated slabs
1262  */
1263 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1264                                 struct page *page, int tail)
1265 {
1266         spin_lock(&n->list_lock);
1267         n->nr_partial++;
1268         if (tail)
1269                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1270         else
1271                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1272         spin_unlock(&n->list_lock);
1273 }
1274
1275 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1276 {
1277         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1278
1279         spin_lock(&n->list_lock);
1280         list_del(&page->lru);
1281         n->nr_partial--;
1282         spin_unlock(&n->list_lock);
1283 }
1284
1285 /*
1286  * Lock slab and remove from the partial list.
1287  *
1288  * Must hold list_lock.
1289  */
1290 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1291                                                         struct page *page)
1292 {
1293         if (slab_trylock(page)) {
1294                 list_del(&page->lru);
1295                 n->nr_partial--;
1296                 __SetPageSlubFrozen(page);
1297                 return 1;
1298         }
1299         return 0;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1304  */
1305 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1306 {
1307         struct page *page;
1308
1309         /*
1310          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1311          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1312          * partial slab and there is none available then get_partials()
1313          * will return NULL.
1314          */
1315         if (!n || !n->nr_partial)
1316                 return NULL;
1317
1318         spin_lock(&n->list_lock);
1319         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1320                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1321                         goto out;
1322         page = NULL;
1323 out:
1324         spin_unlock(&n->list_lock);
1325         return page;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1330  */
1331 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1332 {
1333 #ifdef CONFIG_NUMA
1334         struct zonelist *zonelist;
1335         struct zoneref *z;
1336         struct zone *zone;
1337         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1338         struct page *page;
1339
1340         /*
1341          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1342          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1343          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1344          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1345          *
1346          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1347          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1348          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1349          * from other nodes and filled up.
1350          *
1351          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1352          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1353          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1354          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1355          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1356          * with available objects.
1357          */
1358         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1359                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1360                 return NULL;
1361
1362         get_mems_allowed();
1363         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1364         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1365                 struct kmem_cache_node *n;
1366
1367                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1368
1369                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1370                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1371                         page = get_partial_node(n);
1372                         if (page) {
1373                                 put_mems_allowed();
1374                                 return page;
1375                         }
1376                 }
1377         }
1378         put_mems_allowed();
1379 #endif
1380         return NULL;
1381 }
1382
1383 /*
1384  * Get a partial page, lock it and return it.
1385  */
1386 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1387 {
1388         struct page *page;
1389         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1390
1391         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1392         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1393                 return page;
1394
1395         return get_any_partial(s, flags);
1396 }
1397
1398 /*
1399  * Move a page back to the lists.
1400  *
1401  * Must be called with the slab lock held.
1402  *
1403  * On exit the slab lock will have been dropped.
1404  */
1405 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1406 {
1407         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1408
1409         __ClearPageSlubFrozen(page);
1410         if (page->inuse) {
1411
1412                 if (page->freelist) {
1413                         add_partial(n, page, tail);
1414                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1415                 } else {
1416                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1417                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1418                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1419                                 add_full(n, page);
1420                 }
1421                 slab_unlock(page);
1422         } else {
1423                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1424                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1425                         /*
1426                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1427                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1428                          * to come after the other slabs with objects in
1429                          * so that the others get filled first. That way the
1430                          * size of the partial list stays small.
1431                          *
1432                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1433                          * the partial list.
1434                          */
1435                         add_partial(n, page, 1);
1436                         slab_unlock(page);
1437                 } else {
1438                         slab_unlock(page);
1439                         stat(s, FREE_SLAB);
1440                         discard_slab(s, page);
1441                 }
1442         }
1443 }
1444
1445 /*
1446  * Remove the cpu slab
1447  */
1448 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1449 {
1450         struct page *page = c->page;
1451         int tail = 1;
1452
1453         if (page->freelist)
1454                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1455         /*
1456          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1457          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1458          * to occur.
1459          */
1460         while (unlikely(c->freelist)) {
1461                 void **object;
1462
1463                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1464
1465                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1466                 object = c->freelist;
1467                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1468
1469                 /* And put onto the regular freelist */
1470                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1471                 page->freelist = object;
1472                 page->inuse--;
1473         }
1474         c->page = NULL;
1475         unfreeze_slab(s, page, tail);
1476 }
1477
1478 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1479 {
1480         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1481         slab_lock(c->page);
1482         deactivate_slab(s, c);
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Flush cpu slab.
1487  *
1488  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1489  */
1490 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1491 {
1492         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1493
1494         if (likely(c && c->page))
1495                 flush_slab(s, c);
1496 }
1497
1498 static void flush_cpu_slab(void *d)
1499 {
1500         struct kmem_cache *s = d;
1501
1502         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1503 }
1504
1505 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1506 {
1507         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1508 }
1509
1510 /*
1511  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1512  * locality expectations.
1513  */
1514 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1515 {
1516 #ifdef CONFIG_NUMA
1517         if (node != -1 && c->node != node)
1518                 return 0;
1519 #endif
1520         return 1;
1521 }
1522
1523 static int count_free(struct page *page)
1524 {
1525         return page->objects - page->inuse;
1526 }
1527
1528 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1529                                         int (*get_count)(struct page *))
1530 {
1531         unsigned long flags;
1532         unsigned long x = 0;
1533         struct page *page;
1534
1535         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1536         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1537                 x += get_count(page);
1538         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1539         return x;
1540 }
1541
1542 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1543 {
1544 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1545         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1546 #else
1547         return 0;
1548 #endif
1549 }
1550
1551 static noinline void
1552 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1553 {
1554         int node;
1555
1556         printk(KERN_WARNING
1557                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1558                 nid, gfpflags);
1559         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1560                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1561                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1562
1563         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1564                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1565                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1566
1567         for_each_online_node(node) {
1568                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1569                 unsigned long nr_slabs;
1570                 unsigned long nr_objs;
1571                 unsigned long nr_free;
1572
1573                 if (!n)
1574                         continue;
1575
1576                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1577                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1578                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1579
1580                 printk(KERN_WARNING
1581                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1582                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1583         }
1584 }
1585
1586 /*
1587  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1588  * debugging duties.
1589  *
1590  * Interrupts are disabled.
1591  *
1592  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1593  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1594  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1595  *
1596  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1597  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1598  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1599  *
1600  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1601  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1602  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1603  */
1604 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1605                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1606 {
1607         void **object;
1608         struct page *new;
1609
1610         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1611         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1612
1613         if (!c->page)
1614                 goto new_slab;
1615
1616         slab_lock(c->page);
1617         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1618                 goto another_slab;
1619
1620         stat(s, ALLOC_REFILL);
1621
1622 load_freelist:
1623         object = c->page->freelist;
1624         if (unlikely(!object))
1625                 goto another_slab;
1626         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1627                 goto debug;
1628
1629         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1630         c->page->inuse = c->page->objects;
1631         c->page->freelist = NULL;
1632         c->node = page_to_nid(c->page);
1633 unlock_out:
1634         slab_unlock(c->page);
1635         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1636         return object;
1637
1638 another_slab:
1639         deactivate_slab(s, c);
1640
1641 new_slab:
1642         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1643         if (new) {
1644                 c->page = new;
1645                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1646                 goto load_freelist;
1647         }
1648
1649         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1650                 local_irq_enable();
1651
1652         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1653
1654         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1655                 local_irq_disable();
1656
1657         if (new) {
1658                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1659                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1660                 if (c->page)
1661                         flush_slab(s, c);
1662                 slab_lock(new);
1663                 __SetPageSlubFrozen(new);
1664                 c->page = new;
1665                 goto load_freelist;
1666         }
1667         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1668                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1669         return NULL;
1670 debug:
1671         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1672                 goto another_slab;
1673
1674         c->page->inuse++;
1675         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1676         c->node = -1;
1677         goto unlock_out;
1678 }
1679
1680 /*
1681  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1682  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1683  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1684  *
1685  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1686  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1687  *
1688  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1689  */
1690 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1691                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1692 {
1693         void **object;
1694         struct kmem_cache_cpu *c;
1695         unsigned long flags;
1696
1697         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1698
1699         lockdep_trace_alloc(gfpflags);
1700         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1701
1702         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags, s->flags))
1703                 return NULL;
1704
1705         local_irq_save(flags);
1706         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1707         object = c->freelist;
1708         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1709
1710                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1711
1712         else {
1713                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1714                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1715         }
1716         local_irq_restore(flags);
1717
1718         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1719                 memset(object, 0, s->objsize);
1720
1721         kmemcheck_slab_alloc(s, gfpflags, object, s->objsize);
1722         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, gfpflags);
1723
1724         return object;
1725 }
1726
1727 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1728 {
1729         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1730
1731         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1732
1733         return ret;
1734 }
1735 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1736
1737 #ifdef CONFIG_TRACING
1738 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1739 {
1740         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1741 }
1742 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1743 #endif
1744
1745 #ifdef CONFIG_NUMA
1746 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1747 {
1748         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1749
1750         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1751                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1752
1753         return ret;
1754 }
1755 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1756 #endif
1757
1758 #ifdef CONFIG_TRACING
1759 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1760                                     gfp_t gfpflags,
1761                                     int node)
1762 {
1763         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1764 }
1765 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1766 #endif
1767
1768 /*
1769  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1770  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1771  *
1772  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1773  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1774  * handling required then we can return immediately.
1775  */
1776 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1777                         void *x, unsigned long addr)
1778 {
1779         void *prior;
1780         void **object = (void *)x;
1781
1782         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1783         slab_lock(page);
1784
1785         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1786                 goto debug;
1787
1788 checks_ok:
1789         prior = page->freelist;
1790         set_freepointer(s, object, prior);
1791         page->freelist = object;
1792         page->inuse--;
1793
1794         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1795                 stat(s, FREE_FROZEN);
1796                 goto out_unlock;
1797         }
1798
1799         if (unlikely(!page->inuse))
1800                 goto slab_empty;
1801
1802         /*
1803          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1804          * then add it.
1805          */
1806         if (unlikely(!prior)) {
1807                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1808                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1809         }
1810
1811 out_unlock:
1812         slab_unlock(page);
1813         return;
1814
1815 slab_empty:
1816         if (prior) {
1817                 /*
1818                  * Slab still on the partial list.
1819                  */
1820                 remove_partial(s, page);
1821                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1822         }
1823         slab_unlock(page);
1824         stat(s, FREE_SLAB);
1825         discard_slab(s, page);
1826         return;
1827
1828 debug:
1829         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1830                 goto out_unlock;
1831         goto checks_ok;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1836  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1837  *
1838  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1839  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1840  * the item before.
1841  *
1842  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1843  * with all sorts of special processing.
1844  */
1845 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1846                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1847 {
1848         void **object = (void *)x;
1849         struct kmem_cache_cpu *c;
1850         unsigned long flags;
1851
1852         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1853         local_irq_save(flags);
1854         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1855         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
1856         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1857         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1858                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1859         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1860                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1861                 c->freelist = object;
1862                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1863         } else
1864                 __slab_free(s, page, x, addr);
1865
1866         local_irq_restore(flags);
1867 }
1868
1869 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1870 {
1871         struct page *page;
1872
1873         page = virt_to_head_page(x);
1874
1875         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1876
1877         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1878 }
1879 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1880
1881 /* Figure out on which slab page the object resides */
1882 static struct page *get_object_page(const void *x)
1883 {
1884         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1885
1886         if (!PageSlab(page))
1887                 return NULL;
1888
1889         return page;
1890 }
1891
1892 /*
1893  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1894  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1895  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1896  * another.
1897  *
1898  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1899  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1900  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1901  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1902  * locking overhead.
1903  */
1904
1905 /*
1906  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1907  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1908  * and increases the number of allocations possible without having to
1909  * take the list_lock.
1910  */
1911 static int slub_min_order;
1912 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1913 static int slub_min_objects;
1914
1915 /*
1916  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1917  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1918  */
1919 static int slub_nomerge;
1920
1921 /*
1922  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1923  *
1924  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1925  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1926  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1927  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1928  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1929  * would be wasted.
1930  *
1931  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1932  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1933  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1934  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1935  *
1936  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1937  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1938  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1939  * of space in favor of a small page order.
1940  *
1941  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1942  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1943  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1944  * the smallest order which will fit the object.
1945  */
1946 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1947                                 int max_order, int fract_leftover)
1948 {
1949         int order;
1950         int rem;
1951         int min_order = slub_min_order;
1952
1953         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1954                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1955
1956         for (order = max(min_order,
1957                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1958                         order <= max_order; order++) {
1959
1960                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1961
1962                 if (slab_size < min_objects * size)
1963                         continue;
1964
1965                 rem = slab_size % size;
1966
1967                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1968                         break;
1969
1970         }
1971
1972         return order;
1973 }
1974
1975 static inline int calculate_order(int size)
1976 {
1977         int order;
1978         int min_objects;
1979         int fraction;
1980         int max_objects;
1981
1982         /*
1983          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1984          * works by first attempting to generate a layout with
1985          * the best configuration and backing off gradually.
1986          *
1987          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1988          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1989          */
1990         min_objects = slub_min_objects;
1991         if (!min_objects)
1992                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1993         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
1994         min_objects = min(min_objects, max_objects);
1995
1996         while (min_objects > 1) {
1997                 fraction = 16;
1998                 while (fraction >= 4) {
1999                         order = slab_order(size, min_objects,
2000                                                 slub_max_order, fraction);
2001                         if (order <= slub_max_order)
2002                                 return order;
2003                         fraction /= 2;
2004                 }
2005                 min_objects--;
2006         }
2007
2008         /*
2009          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2010          * lets see if we can place a single object there.
2011          */
2012         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2013         if (order <= slub_max_order)
2014                 return order;
2015
2016         /*
2017          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2018          */
2019         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2020         if (order < MAX_ORDER)
2021                 return order;
2022         return -ENOSYS;
2023 }
2024
2025 /*
2026  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2027  */
2028 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2029                 unsigned long align, unsigned long size)
2030 {
2031         /*
2032          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2033          * suggestion if the object is sufficiently large.
2034          *
2035          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2036          * alignment though. If that is greater then use it.
2037          */
2038         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2039                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2040                 while (size <= ralign / 2)
2041                         ralign /= 2;
2042                 align = max(align, ralign);
2043         }
2044
2045         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2046                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2047
2048         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2049 }
2050
2051 static void
2052 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2053 {
2054         n->nr_partial = 0;
2055         spin_lock_init(&n->list_lock);
2056         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2057 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2058         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2059         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2060         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2061 #endif
2062 }
2063
2064 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu, kmalloc_percpu[KMALLOC_CACHES]);
2065
2066 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2067 {
2068         if (s < kmalloc_caches + KMALLOC_CACHES && s >= kmalloc_caches)
2069                 /*
2070                  * Boot time creation of the kmalloc array. Use static per cpu data
2071                  * since the per cpu allocator is not available yet.
2072                  */
2073                 s->cpu_slab = kmalloc_percpu + (s - kmalloc_caches);
2074         else
2075                 s->cpu_slab =  alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2076
2077         if (!s->cpu_slab)
2078                 return 0;
2079
2080         return 1;
2081 }
2082
2083 #ifdef CONFIG_NUMA
2084 /*
2085  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2086  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2087  * possible.
2088  *
2089  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2090  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2091  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2092  */
2093 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2094 {
2095         struct page *page;
2096         struct kmem_cache_node *n;
2097         unsigned long flags;
2098
2099         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2100
2101         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2102
2103         BUG_ON(!page);
2104         if (page_to_nid(page) != node) {
2105                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2106                                 "node %d\n", node);
2107                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2108                                 "in order to be able to continue\n");
2109         }
2110
2111         n = page->freelist;
2112         BUG_ON(!n);
2113         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2114         page->inuse++;
2115         kmalloc_caches->node[node] = n;
2116 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2117         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2118         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2119 #endif
2120         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2121         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2122
2123         /*
2124          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2125          * so even though there cannot be a race this early in
2126          * the boot sequence, we still disable irqs.
2127          */
2128         local_irq_save(flags);
2129         add_partial(n, page, 0);
2130         local_irq_restore(flags);
2131 }
2132
2133 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2134 {
2135         int node;
2136
2137         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2138                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2139                 if (n)
2140                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2141                 s->node[node] = NULL;
2142         }
2143 }
2144
2145 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2146 {
2147         int node;
2148
2149         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2150                 struct kmem_cache_node *n;
2151
2152                 if (slab_state == DOWN) {
2153                         early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2154                         continue;
2155                 }
2156                 n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2157                                                 gfpflags, node);
2158
2159                 if (!n) {
2160                         free_kmem_cache_nodes(s);
2161                         return 0;
2162                 }
2163
2164                 s->node[node] = n;
2165                 init_kmem_cache_node(n, s);
2166         }
2167         return 1;
2168 }
2169 #else
2170 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2171 {
2172 }
2173
2174 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2175 {
2176         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2177         return 1;
2178 }
2179 #endif
2180
2181 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2182 {
2183         if (min < MIN_PARTIAL)
2184                 min = MIN_PARTIAL;
2185         else if (min > MAX_PARTIAL)
2186                 min = MAX_PARTIAL;
2187         s->min_partial = min;
2188 }
2189
2190 /*
2191  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2192  * a slab object.
2193  */
2194 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2195 {
2196         unsigned long flags = s->flags;
2197         unsigned long size = s->objsize;
2198         unsigned long align = s->align;
2199         int order;
2200
2201         /*
2202          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2203          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2204          * the possible location of the free pointer.
2205          */
2206         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2207
2208 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2209         /*
2210          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2211          * the slab may touch the object after free or before allocation
2212          * then we should never poison the object itself.
2213          */
2214         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2215                         !s->ctor)
2216                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2217         else
2218                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2219
2220
2221         /*
2222          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2223          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2224          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2225          */
2226         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2227                 size += sizeof(void *);
2228 #endif
2229
2230         /*
2231          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2232          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2233          */
2234         s->inuse = size;
2235
2236         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2237                 s->ctor)) {
2238                 /*
2239                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2240                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2241                  * kmem_cache_free.
2242                  *
2243                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2244                  * destructor or are poisoning the objects.
2245                  */
2246                 s->offset = size;
2247                 size += sizeof(void *);
2248         }
2249
2250 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2251         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2252                 /*
2253                  * Need to store information about allocs and frees after
2254                  * the object.
2255                  */
2256                 size += 2 * sizeof(struct track);
2257
2258         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2259                 /*
2260                  * Add some empty padding so that we can catch
2261                  * overwrites from earlier objects rather than let
2262                  * tracking information or the free pointer be
2263                  * corrupted if a user writes before the start
2264                  * of the object.
2265                  */
2266                 size += sizeof(void *);
2267 #endif
2268
2269         /*
2270          * Determine the alignment based on various parameters that the
2271          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2272          * on bootup.
2273          */
2274         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2275         s->align = align;
2276
2277         /*
2278          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2279          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2280          * each object to conform to the alignment.
2281          */
2282         size = ALIGN(size, align);
2283         s->size = size;
2284         if (forced_order >= 0)
2285                 order = forced_order;
2286         else
2287                 order = calculate_order(size);
2288
2289         if (order < 0)
2290                 return 0;
2291
2292         s->allocflags = 0;
2293         if (order)
2294                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2295
2296         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2297                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2298
2299         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2300                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2301
2302         /*
2303          * Determine the number of objects per slab
2304          */
2305         s->oo = oo_make(order, size);
2306         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2307         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2308                 s->max = s->oo;
2309
2310         return !!oo_objects(s->oo);
2311
2312 }
2313
2314 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2315                 const char *name, size_t size,
2316                 size_t align, unsigned long flags,
2317                 void (*ctor)(void *))
2318 {
2319         memset(s, 0, kmem_size);
2320         s->name = name;
2321         s->ctor = ctor;
2322         s->objsize = size;
2323         s->align = align;
2324         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2325
2326         if (!calculate_sizes(s, -1))
2327                 goto error;
2328         if (disable_higher_order_debug) {
2329                 /*
2330                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2331                  * order increased.
2332                  */
2333                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2334                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2335                         s->offset = 0;
2336                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2337                                 goto error;
2338                 }
2339         }
2340
2341         /*
2342          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2343          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2344          */
2345         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2346         s->refcount = 1;
2347 #ifdef CONFIG_NUMA
2348         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2349 #endif
2350         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2351                 goto error;
2352
2353         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2354                 return 1;
2355
2356         free_kmem_cache_nodes(s);
2357 error:
2358         if (flags & SLAB_PANIC)
2359                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2360                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2361                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2362                         s->offset, flags);
2363         return 0;
2364 }
2365
2366 /*
2367  * Check if a given pointer is valid
2368  */
2369 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2370 {
2371         struct page *page;
2372
2373         if (!kern_ptr_validate(object, s->size))
2374                 return 0;
2375
2376         page = get_object_page(object);
2377
2378         if (!page || s != page->slab)
2379                 /* No slab or wrong slab */
2380                 return 0;
2381
2382         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2383                 return 0;
2384
2385         /*
2386          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2387          * But this would be too expensive and it seems that the main
2388          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2389          * to a certain slab.
2390          */
2391         return 1;
2392 }
2393 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2394
2395 /*
2396  * Determine the size of a slab object
2397  */
2398 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2399 {
2400         return s->objsize;
2401 }
2402 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2403
2404 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2405 {
2406         return s->name;
2407 }
2408 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2409
2410 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2411                                                         const char *text)
2412 {
2413 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2414         void *addr = page_address(page);
2415         void *p;
2416         long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) * sizeof(long),
2417                             GFP_ATOMIC);
2418
2419         if (!map)
2420                 return;
2421         slab_err(s, page, "%s", text);
2422         slab_lock(page);
2423         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2424                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2425
2426         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2427
2428                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2429                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2430                                                         p, p - addr);
2431                         print_tracking(s, p);
2432                 }
2433         }
2434         slab_unlock(page);
2435         kfree(map);
2436 #endif
2437 }
2438
2439 /*
2440  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2441  */
2442 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2443 {
2444         unsigned long flags;
2445         struct page *page, *h;
2446
2447         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2448         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2449                 if (!page->inuse) {
2450                         list_del(&page->lru);
2451                         discard_slab(s, page);
2452                         n->nr_partial--;
2453                 } else {
2454                         list_slab_objects(s, page,
2455                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2456                 }
2457         }
2458         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2459 }
2460
2461 /*
2462  * Release all resources used by a slab cache.
2463  */
2464 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2465 {
2466         int node;
2467
2468         flush_all(s);
2469         free_percpu(s->cpu_slab);
2470         /* Attempt to free all objects */
2471         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2472                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2473
2474                 free_partial(s, n);
2475                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2476                         return 1;
2477         }
2478         free_kmem_cache_nodes(s);
2479         return 0;
2480 }
2481
2482 /*
2483  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2484  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2485  */
2486 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2487 {
2488         down_write(&slub_lock);
2489         s->refcount--;
2490         if (!s->refcount) {
2491                 list_del(&s->list);
2492                 up_write(&slub_lock);
2493                 if (kmem_cache_close(s)) {
2494                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2495                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2496                         dump_stack();
2497                 }
2498                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2499                         rcu_barrier();
2500                 sysfs_slab_remove(s);
2501         } else
2502                 up_write(&slub_lock);
2503 }
2504 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2505
2506 /********************************************************************
2507  *              Kmalloc subsystem
2508  *******************************************************************/
2509
2510 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_CACHES] __cacheline_aligned;
2511 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2512
2513 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2514 {
2515         get_option(&str, &slub_min_order);
2516
2517         return 1;
2518 }
2519
2520 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2521
2522 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2523 {
2524         get_option(&str, &slub_max_order);
2525         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2526
2527         return 1;
2528 }
2529
2530 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2531
2532 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2533 {
2534         get_option(&str, &slub_min_objects);
2535
2536         return 1;
2537 }
2538
2539 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2540
2541 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2542 {
2543         slub_nomerge = 1;
2544         return 1;
2545 }
2546
2547 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2548
2549 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2550                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2551 {
2552         unsigned int flags = 0;
2553
2554         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2555                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2556
2557         /*
2558          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2559          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2560          */
2561         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2562                                                                 flags, NULL))
2563                 goto panic;
2564
2565         list_add(&s->list, &slab_caches);
2566
2567         if (sysfs_slab_add(s))
2568                 goto panic;
2569         return s;
2570
2571 panic:
2572         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2573 }
2574
2575 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2576 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[SLUB_PAGE_SHIFT];
2577
2578 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2579 {
2580         struct kmem_cache *s;
2581
2582         down_write(&slub_lock);
2583         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2584                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2585                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2586                         sysfs_slab_add(s);
2587                 }
2588         }
2589         up_write(&slub_lock);
2590 }
2591
2592 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2593
2594 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2595 {
2596         struct kmem_cache *s;
2597         char *text;
2598         size_t realsize;
2599         unsigned long slabflags;
2600         int i;
2601
2602         s = kmalloc_caches_dma[index];
2603         if (s)
2604                 return s;
2605
2606         /* Dynamically create dma cache */
2607         if (flags & __GFP_WAIT)
2608                 down_write(&slub_lock);
2609         else {
2610                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2611                         goto out;
2612         }
2613
2614         if (kmalloc_caches_dma[index])
2615                 goto unlock_out;
2616
2617         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2618         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2619                          (unsigned int)realsize);
2620
2621         s = NULL;
2622         for (i = 0; i < KMALLOC_CACHES; i++)
2623                 if (!kmalloc_caches[i].size)
2624                         break;
2625
2626         BUG_ON(i >= KMALLOC_CACHES);
2627         s = kmalloc_caches + i;
2628
2629         /*
2630          * Must defer sysfs creation to a workqueue because we don't know
2631          * what context we are called from. Before sysfs comes up, we don't
2632          * need to do anything because our sysfs initcall will start by
2633          * adding all existing slabs to sysfs.
2634          */
2635         slabflags = SLAB_CACHE_DMA|SLAB_NOTRACK;
2636         if (slab_state >= SYSFS)
2637                 slabflags |= __SYSFS_ADD_DEFERRED;
2638
2639         if (!text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2640                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN, slabflags, NULL)) {
2641                 s->size = 0;
2642                 kfree(text);
2643                 goto unlock_out;
2644         }
2645
2646         list_add(&s->list, &slab_caches);
2647         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2648
2649         if (slab_state >= SYSFS)
2650                 schedule_work(&sysfs_add_work);
2651
2652 unlock_out:
2653         up_write(&slub_lock);
2654 out:
2655         return kmalloc_caches_dma[index];
2656 }
2657 #endif
2658
2659 /*
2660  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2661  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2662  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2663  * fls.
2664  */
2665 static s8 size_index[24] = {
2666         3,      /* 8 */
2667         4,      /* 16 */
2668         5,      /* 24 */
2669         5,      /* 32 */
2670         6,      /* 40 */
2671         6,      /* 48 */
2672         6,      /* 56 */
2673         6,      /* 64 */
2674         1,      /* 72 */
2675         1,      /* 80 */
2676         1,      /* 88 */
2677         1,      /* 96 */
2678         7,      /* 104 */
2679         7,      /* 112 */
2680         7,      /* 120 */
2681         7,      /* 128 */
2682         2,      /* 136 */
2683         2,      /* 144 */
2684         2,      /* 152 */
2685         2,      /* 160 */
2686         2,      /* 168 */
2687         2,      /* 176 */
2688         2,      /* 184 */
2689         2       /* 192 */
2690 };
2691
2692 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2693 {
2694         return (bytes - 1) / 8;
2695 }
2696
2697 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2698 {
2699         int index;
2700
2701         if (size <= 192) {
2702                 if (!size)
2703                         return ZERO_SIZE_PTR;
2704
2705                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2706         } else
2707                 index = fls(size - 1);
2708
2709 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2710         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2711                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2712
2713 #endif
2714         return &kmalloc_caches[index];
2715 }
2716
2717 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2718 {
2719         struct kmem_cache *s;
2720         void *ret;
2721
2722         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2723                 return kmalloc_large(size, flags);
2724
2725         s = get_slab(size, flags);
2726
2727         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2728                 return s;
2729
2730         ret = slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2731
2732         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2733
2734         return ret;
2735 }
2736 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2737
2738 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2739 {
2740         struct page *page;
2741         void *ptr = NULL;
2742
2743         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2744         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2745         if (page)
2746                 ptr = page_address(page);
2747
2748         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2749         return ptr;
2750 }
2751
2752 #ifdef CONFIG_NUMA
2753 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2754 {
2755         struct kmem_cache *s;
2756         void *ret;
2757
2758         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2759                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2760
2761                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2762                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2763                                    flags, node);
2764
2765                 return ret;
2766         }
2767
2768         s = get_slab(size, flags);
2769
2770         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2771                 return s;
2772
2773         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2774
2775         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2776
2777         return ret;
2778 }
2779 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2780 #endif
2781
2782 size_t ksize(const void *object)
2783 {
2784         struct page *page;
2785         struct kmem_cache *s;
2786
2787         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2788                 return 0;
2789
2790         page = virt_to_head_page(object);
2791
2792         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2793                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2794                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2795         }
2796         s = page->slab;
2797
2798 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2799         /*
2800          * Debugging requires use of the padding between object
2801          * and whatever may come after it.
2802          */
2803         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2804                 return s->objsize;
2805
2806 #endif
2807         /*
2808          * If we have the need to store the freelist pointer
2809          * back there or track user information then we can
2810          * only use the space before that information.
2811          */
2812         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2813                 return s->inuse;
2814         /*
2815          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2816          */
2817         return s->size;
2818 }
2819 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2820
2821 void kfree(const void *x)
2822 {
2823         struct page *page;
2824         void *object = (void *)x;
2825
2826         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2827
2828         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2829                 return;
2830
2831         page = virt_to_head_page(x);
2832         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2833                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2834                 kmemleak_free(x);
2835                 put_page(page);
2836                 return;
2837         }
2838         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2839 }
2840 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2841
2842 /*
2843  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2844  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2845  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2846  * and thus they can be removed from the partial lists.
2847  *
2848  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2849  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2850  * are freed in them.
2851  */
2852 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2853 {
2854         int node;
2855         int i;
2856         struct kmem_cache_node *n;
2857         struct page *page;
2858         struct page *t;
2859         int objects = oo_objects(s->max);
2860         struct list_head *slabs_by_inuse =
2861                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2862         unsigned long flags;
2863
2864         if (!slabs_by_inuse)
2865                 return -ENOMEM;
2866
2867         flush_all(s);
2868         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2869                 n = get_node(s, node);
2870
2871                 if (!n->nr_partial)
2872                         continue;
2873
2874                 for (i = 0; i < objects; i++)
2875                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2876
2877                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2878
2879                 /*
2880                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2881                  *
2882                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2883                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2884                  */
2885                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2886                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2887                                 /*
2888                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2889                                  * may have freed the last object and be
2890                                  * waiting to release the slab.
2891                                  */
2892                                 list_del(&page->lru);
2893                                 n->nr_partial--;
2894                                 slab_unlock(page);
2895                                 discard_slab(s, page);
2896                         } else {
2897                                 list_move(&page->lru,
2898                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2899                         }
2900                 }
2901
2902                 /*
2903                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2904                  * first and the least used slabs at the end.
2905                  */
2906                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2907                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2908
2909                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2910         }
2911
2912         kfree(slabs_by_inuse);
2913         return 0;
2914 }
2915 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2916
2917 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2918 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2919 {
2920         struct kmem_cache *s;
2921
2922         down_read(&slub_lock);
2923         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2924                 kmem_cache_shrink(s);
2925         up_read(&slub_lock);
2926
2927         return 0;
2928 }
2929
2930 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2931 {
2932         struct kmem_cache_node *n;
2933         struct kmem_cache *s;
2934         struct memory_notify *marg = arg;
2935         int offline_node;
2936
2937         offline_node = marg->status_change_nid;
2938
2939         /*
2940          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2941          * for it yet.
2942          */
2943         if (offline_node < 0)
2944                 return;
2945
2946         down_read(&slub_lock);
2947         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2948                 n = get_node(s, offline_node);
2949                 if (n) {
2950                         /*
2951                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2952                          * that is going down. We were unable to free them,
2953                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2954                          * callback. So, we must fail.
2955                          */
2956                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2957
2958                         s->node[offline_node] = NULL;
2959                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2960                 }
2961         }
2962         up_read(&slub_lock);
2963 }
2964
2965 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2966 {
2967         struct kmem_cache_node *n;
2968         struct kmem_cache *s;
2969         struct memory_notify *marg = arg;
2970         int nid = marg->status_change_nid;
2971         int ret = 0;
2972
2973         /*
2974          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2975          * already created. Nothing to do.
2976          */
2977         if (nid < 0)
2978                 return 0;
2979
2980         /*
2981          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2982          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2983          * online.
2984          */
2985         down_read(&slub_lock);
2986         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2987                 /*
2988                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2989                  *      since memory is not yet available from the node that
2990                  *      is brought up.
2991                  */
2992                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2993                 if (!n) {
2994                         ret = -ENOMEM;
2995                         goto out;
2996                 }
2997                 init_kmem_cache_node(n, s);
2998                 s->node[nid] = n;
2999         }
3000 out:
3001         up_read(&slub_lock);
3002         return ret;
3003 }
3004
3005 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3006                                 unsigned long action, void *arg)
3007 {
3008         int ret = 0;
3009
3010         switch (action) {
3011         case MEM_GOING_ONLINE:
3012                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3013                 break;
3014         case MEM_GOING_OFFLINE:
3015                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3016                 break;
3017         case MEM_OFFLINE:
3018         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3019                 slab_mem_offline_callback(arg);
3020                 break;
3021         case MEM_ONLINE:
3022         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3023                 break;
3024         }
3025         if (ret)
3026                 ret = notifier_from_errno(ret);
3027         else
3028                 ret = NOTIFY_OK;
3029         return ret;
3030 }
3031
3032 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3033
3034 /********************************************************************
3035  *                      Basic setup of slabs
3036  *******************************************************************/
3037
3038 void __init kmem_cache_init(void)
3039 {
3040         int i;
3041         int caches = 0;
3042
3043 #ifdef CONFIG_NUMA
3044         /*
3045          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3046          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3047          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3048          */
3049         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
3050                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_NOWAIT);
3051         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
3052         caches++;
3053
3054         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3055 #endif
3056
3057         /* Able to allocate the per node structures */
3058         slab_state = PARTIAL;
3059
3060         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3061         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3062                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
3063                                 "kmalloc-96", 96, GFP_NOWAIT);
3064                 caches++;
3065         }
3066         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3067                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3068                                 "kmalloc-192", 192, GFP_NOWAIT);
3069                 caches++;
3070         }
3071
3072         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3073                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3074                         "kmalloc", 1 << i, GFP_NOWAIT);
3075                 caches++;
3076         }
3077
3078
3079         /*
3080          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3081          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3082          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3083          *
3084          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3085          * handle the index determination for the smaller caches.
3086          *
3087          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3088          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3089          */
3090         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3091                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3092
3093         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3094                 int elem = size_index_elem(i);
3095                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3096                         break;
3097                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3098         }
3099
3100         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3101                 /*
3102                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3103                  * is 64 byte.
3104                  */
3105                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3106                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3107         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3108                 /*
3109                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3110                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3111                  * instead.
3112                  */
3113                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3114                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3115         }
3116
3117         slab_state = UP;
3118
3119         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3120         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++)
3121                 kmalloc_caches[i]. name =
3122                         kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3123
3124 #ifdef CONFIG_SMP
3125         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3126 #endif
3127 #ifdef CONFIG_NUMA
3128         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3129                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3130 #else
3131         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3132 #endif
3133
3134         printk(KERN_INFO
3135                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3136                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3137                 caches, cache_line_size(),
3138                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3139                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3140 }
3141
3142 void __init kmem_cache_init_late(void)
3143 {
3144 }
3145
3146 /*
3147  * Find a mergeable slab cache
3148  */
3149 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3150 {
3151         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3152                 return 1;
3153
3154         if (s->ctor)
3155                 return 1;
3156
3157         /*
3158          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3159          */
3160         if (s->refcount < 0)
3161                 return 1;
3162
3163         return 0;
3164 }
3165
3166 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3167                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3168                 void (*ctor)(void *))
3169 {
3170         struct kmem_cache *s;
3171
3172         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3173                 return NULL;
3174
3175         if (ctor)
3176                 return NULL;
3177
3178         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3179         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3180         size = ALIGN(size, align);
3181         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3182
3183         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3184                 if (slab_unmergeable(s))
3185                         continue;
3186
3187                 if (size > s->size)
3188                         continue;
3189
3190                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3191                                 continue;
3192                 /*
3193                  * Check if alignment is compatible.
3194                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3195                  */
3196                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3197                         continue;
3198
3199                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3200                         continue;
3201
3202                 return s;
3203         }
3204         return NULL;
3205 }
3206
3207 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3208                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3209 {
3210         struct kmem_cache *s;
3211
3212         if (WARN_ON(!name))
3213                 return NULL;
3214
3215         down_write(&slub_lock);
3216         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3217         if (s) {
3218                 s->refcount++;
3219                 /*
3220                  * Adjust the object sizes so that we clear
3221                  * the complete object on kzalloc.
3222                  */
3223                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3224                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3225                 up_write(&slub_lock);
3226
3227                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3228                         down_write(&slub_lock);
3229                         s->refcount--;
3230                         up_write(&slub_lock);
3231                         goto err;
3232                 }
3233                 return s;
3234         }
3235
3236         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3237         if (s) {
3238                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3239                                 size, align, flags, ctor)) {
3240                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3241                         up_write(&slub_lock);
3242                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3243                                 down_write(&slub_lock);
3244                                 list_del(&s->list);
3245                                 up_write(&slub_lock);
3246                                 kfree(s);
3247                                 goto err;
3248                         }
3249                         return s;
3250                 }
3251                 kfree(s);
3252         }
3253         up_write(&slub_lock);
3254
3255 err:
3256         if (flags & SLAB_PANIC)
3257                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3258         else
3259                 s = NULL;
3260         return s;
3261 }
3262 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3263
3264 #ifdef CONFIG_SMP
3265 /*
3266  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3267  * necessary.
3268  */
3269 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3270                 unsigned long action, void *hcpu)
3271 {
3272         long cpu = (long)hcpu;
3273         struct kmem_cache *s;
3274         unsigned long flags;
3275
3276         switch (action) {
3277         case CPU_UP_CANCELED:
3278         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3279         case CPU_DEAD:
3280         case CPU_DEAD_FROZEN:
3281                 down_read(&slub_lock);
3282                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3283                         local_irq_save(flags);
3284                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3285                         local_irq_restore(flags);
3286                 }
3287                 up_read(&slub_lock);
3288                 break;
3289         default:
3290                 break;
3291         }
3292         return NOTIFY_OK;
3293 }
3294
3295 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3296         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3297 };
3298
3299 #endif
3300
3301 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3302 {
3303         struct kmem_cache *s;
3304         void *ret;
3305
3306         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3307                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3308
3309         s = get_slab(size, gfpflags);
3310
3311         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3312                 return s;
3313
3314         ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3315
3316         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3317         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3318
3319         return ret;
3320 }
3321
3322 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3323                                         int node, unsigned long caller)
3324 {
3325         struct kmem_cache *s;
3326         void *ret;
3327
3328         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3329                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3330
3331                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3332                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3333                                    gfpflags, node);
3334
3335                 return ret;
3336         }
3337
3338         s = get_slab(size, gfpflags);
3339
3340         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3341                 return s;
3342
3343         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3344
3345         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3346         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3347
3348         return ret;
3349 }
3350
3351 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3352 static int count_inuse(struct page *page)
3353 {
3354         return page->inuse;
3355 }
3356
3357 static int count_total(struct page *page)
3358 {
3359         return page->objects;
3360 }
3361
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, 0))
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, 1))
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         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3399                 if (!PageSlubDebug(page))
3400                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3401                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3402         } else {
3403                 if (PageSlubDebug(page))
3404                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3405                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3406         }
3407 }
3408
3409 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3410                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3411 {
3412         unsigned long count = 0;
3413         struct page *page;
3414         unsigned long flags;
3415
3416         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3417
3418         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3419                 validate_slab_slab(s, page, map);
3420                 count++;
3421         }
3422         if (count != n->nr_partial)
3423                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3424                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3425
3426         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3427                 goto out;
3428
3429         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3430                 validate_slab_slab(s, page, map);
3431                 count++;
3432         }
3433         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3434                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3435                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3436                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3437
3438 out:
3439         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3440         return count;
3441 }
3442
3443 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3444 {
3445         int node;
3446         unsigned long count = 0;
3447         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3448                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3449
3450         if (!map)
3451                 return -ENOMEM;
3452
3453         flush_all(s);
3454         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3455                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3456
3457                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3458         }
3459         kfree(map);
3460         return count;
3461 }
3462
3463 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3464 static void resiliency_test(void)
3465 {
3466         u8 *p;
3467
3468         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3469         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3470         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3471
3472         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3473         p[16] = 0x12;
3474         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3475                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3476
3477         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3478
3479         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3480         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3481         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3482         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3483                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3484         printk(KERN_ERR
3485                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3486
3487         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3488         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3489         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3490         *p = 0x56;
3491         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3492                                                                         p);
3493         printk(KERN_ERR
3494                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3495         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3496
3497         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3498         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3499         kfree(p);
3500         *p = 0x78;
3501         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3502         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3503
3504         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3505         kfree(p);
3506         p[50] = 0x9a;
3507         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3508                         p);
3509         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3510
3511         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3512         kfree(p);
3513         p[512] = 0xab;
3514         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3515         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3516 }
3517 #else
3518 static void resiliency_test(void) {};
3519 #endif
3520
3521 /*
3522  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3523  * and freed.
3524  */
3525
3526 struct location {
3527         unsigned long count;
3528         unsigned long addr;
3529         long long sum_time;
3530         long min_time;
3531         long max_time;
3532         long min_pid;
3533         long max_pid;
3534         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3535         nodemask_t nodes;
3536 };
3537
3538 struct loc_track {
3539         unsigned long max;
3540         unsigned long count;
3541         struct location *loc;
3542 };
3543
3544 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3545 {
3546         if (t->max)
3547                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3548                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3549 }
3550
3551 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3552 {
3553         struct location *l;
3554         int order;
3555
3556         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3557
3558         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3559         if (!l)
3560                 return 0;
3561
3562         if (t->count) {
3563                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3564                 free_loc_track(t);
3565         }
3566         t->max = max;
3567         t->loc = l;
3568         return 1;
3569 }
3570
3571 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3572                                 const struct track *track)
3573 {
3574         long start, end, pos;
3575         struct location *l;
3576         unsigned long caddr;
3577         unsigned long age = jiffies - track->when;
3578
3579         start = -1;
3580         end = t->count;
3581
3582         for ( ; ; ) {
3583                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3584
3585                 /*
3586                  * There is nothing at "end". If we end up there
3587                  * we need to add something to before end.
3588                  */
3589                 if (pos == end)
3590                         break;
3591
3592                 caddr = t->loc[pos].addr;
3593                 if (track->addr == caddr) {
3594
3595                         l = &t->loc[pos];
3596                         l->count++;
3597                         if (track->when) {
3598                                 l->sum_time += age;
3599                                 if (age < l->min_time)
3600                                         l->min_time = age;
3601                                 if (age > l->max_time)
3602                                         l->max_time = age;
3603
3604                                 if (track->pid < l->min_pid)
3605                                         l->min_pid = track->pid;
3606                                 if (track->pid > l->max_pid)
3607                                         l->max_pid = track->pid;
3608
3609                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3610                                                 to_cpumask(l->cpus));
3611                         }
3612                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3613                         return 1;
3614                 }
3615
3616                 if (track->addr < caddr)
3617                         end = pos;
3618                 else
3619                         start = pos;
3620         }
3621
3622         /*
3623          * Not found. Insert new tracking element.
3624          */
3625         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3626                 return 0;
3627
3628         l = t->loc + pos;
3629         if (pos < t->count)
3630                 memmove(l + 1, l,
3631                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3632         t->count++;
3633         l->count = 1;
3634         l->addr = track->addr;
3635         l->sum_time = age;
3636         l->min_time = age;
3637         l->max_time = age;
3638         l->min_pid = track->pid;
3639         l->max_pid = track->pid;
3640         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3641         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3642         nodes_clear(l->nodes);
3643         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3644         return 1;
3645 }
3646
3647 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3648                 struct page *page, enum track_item alloc,
3649                 long *map)
3650 {
3651         void *addr = page_address(page);
3652         void *p;
3653
3654         bitmap_zero(map, page->objects);
3655         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3656                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3657
3658         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3659                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3660                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3661 }
3662
3663 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3664                                         enum track_item alloc)
3665 {
3666         int len = 0;
3667         unsigned long i;
3668         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3669         int node;
3670         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3671                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3672
3673         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3674                                      GFP_TEMPORARY)) {
3675                 kfree(map);
3676                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3677         }
3678         /* Push back cpu slabs */
3679         flush_all(s);
3680
3681         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3682                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3683                 unsigned long flags;
3684                 struct page *page;
3685
3686                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3687                         continue;
3688
3689                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3690                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3691                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3692                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3693                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3694                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3695         }
3696
3697         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3698                 struct location *l = &t.loc[i];
3699
3700                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3701                         break;
3702                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3703
3704                 if (l->addr)
3705                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3706                 else
3707                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3708
3709                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3710                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3711                                 l->min_time,
3712                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3713                                 l->max_time);
3714                 } else
3715                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3716                                 l->min_time);
3717
3718                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3719                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3720                                 l->min_pid, l->max_pid);
3721                 else
3722                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3723                                 l->min_pid);
3724
3725                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3726                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3727                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3728                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3729                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3730                                                  to_cpumask(l->cpus));
3731                 }
3732
3733                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3734                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3735                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3736                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3737                                         l->nodes);
3738                 }
3739
3740                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3741         }
3742
3743         free_loc_track(&t);
3744         kfree(map);
3745         if (!t.count)
3746                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3747         return len;
3748 }
3749
3750 enum slab_stat_type {
3751         SL_ALL,                 /* All slabs */
3752         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3753         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3754         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3755         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3756 };
3757
3758 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3759 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3760 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3761 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3762 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3763
3764 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3765                             char *buf, unsigned long flags)
3766 {
3767         unsigned long total = 0;
3768         int node;
3769         int x;
3770         unsigned long *nodes;
3771         unsigned long *per_cpu;
3772
3773         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3774         if (!nodes)
3775                 return -ENOMEM;
3776         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3777
3778         if (flags & SO_CPU) {
3779                 int cpu;
3780
3781                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3782                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3783
3784                         if (!c || c->node < 0)
3785                                 continue;
3786
3787                         if (c->page) {
3788                                         if (flags & SO_TOTAL)
3789                                                 x = c->page->objects;
3790                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3791                                         x = c->page->inuse;
3792                                 else
3793                                         x = 1;
3794
3795                                 total += x;
3796                                 nodes[c->node] += x;
3797                         }
3798                         per_cpu[c->node]++;
3799                 }
3800         }
3801
3802         if (flags & SO_ALL) {
3803                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3804                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3805
3806                 if (flags & SO_TOTAL)
3807                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3808                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3809                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3810                                 count_partial(n, count_free);
3811
3812                         else
3813                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3814                         total += x;
3815                         nodes[node] += x;
3816                 }
3817
3818         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3819                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3820                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3821
3822                         if (flags & SO_TOTAL)
3823                                 x = count_partial(n, count_total);
3824                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3825                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3826                         else
3827                                 x = n->nr_partial;
3828                         total += x;
3829                         nodes[node] += x;
3830                 }
3831         }
3832         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3833 #ifdef CONFIG_NUMA
3834         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3835                 if (nodes[node])
3836                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3837                                         node, nodes[node]);
3838 #endif
3839         kfree(nodes);
3840         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3841 }
3842
3843 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3844 {
3845         int node;
3846
3847         for_each_online_node(node) {
3848                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3849
3850                 if (!n)
3851                         continue;
3852
3853                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3854                         return 1;
3855         }
3856         return 0;
3857 }
3858
3859 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3860 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3861
3862 struct slab_attribute {
3863         struct attribute attr;
3864         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3865         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3866 };
3867
3868 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3869         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3870
3871 #define SLAB_ATTR(_name) \
3872         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3873         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3874
3875 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3876 {
3877         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3878 }
3879 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3880
3881 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3882 {
3883         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3884 }
3885 SLAB_ATTR_RO(align);
3886
3887 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3888 {
3889         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3890 }
3891 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3892
3893 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3894 {
3895         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3896 }
3897 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3898
3899 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3900                                 const char *buf, size_t length)
3901 {
3902         unsigned long order;
3903         int err;
3904
3905         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3906         if (err)
3907                 return err;
3908
3909         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3910                 return -EINVAL;
3911
3912         calculate_sizes(s, order);
3913         return length;
3914 }
3915
3916 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3917 {
3918         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3919 }
3920 SLAB_ATTR(order);
3921
3922 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3923 {
3924         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3925 }
3926
3927 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3928                                  size_t length)
3929 {
3930         unsigned long min;
3931         int err;
3932
3933         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3934         if (err)
3935                 return err;
3936
3937         set_min_partial(s, min);
3938         return length;
3939 }
3940 SLAB_ATTR(min_partial);
3941
3942 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3943 {
3944         if (s->ctor) {
3945                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3946
3947                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3948         }
3949         return 0;
3950 }
3951 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3952
3953 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3954 {
3955         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3956 }
3957 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3958
3959 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3960 {
3961         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3962 }
3963 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3964
3965 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3966 {
3967         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3968 }
3969 SLAB_ATTR_RO(partial);
3970
3971 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3972 {
3973         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3974 }
3975 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3976
3977 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3978 {
3979         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3980 }
3981 SLAB_ATTR_RO(objects);
3982
3983 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3984 {
3985         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3986 }
3987 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3988
3989 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3990 {
3991         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3992 }
3993 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3994
3995 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3996 {
3997         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3998 }
3999
4000 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4001                                 const char *buf, size_t length)
4002 {
4003         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4004         if (buf[0] == '1')
4005                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4006         return length;
4007 }
4008 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4009
4010 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4011 {
4012         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4013 }
4014
4015 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4016                                                         size_t length)
4017 {
4018         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4019         if (buf[0] == '1')
4020                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4021         return length;
4022 }
4023 SLAB_ATTR(trace);
4024
4025 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4026 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4027 {
4028         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4029 }
4030
4031 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4032                                                         size_t length)
4033 {
4034         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4035         if (buf[0] == '1')
4036                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4037         return length;
4038 }
4039 SLAB_ATTR(failslab);
4040 #endif
4041
4042 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4043 {
4044         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4045 }
4046
4047 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4048                                 const char *buf, size_t length)
4049 {
4050         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4051         if (buf[0] == '1')
4052                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4053         return length;
4054 }
4055 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4056
4057 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4058 {
4059         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4060 }
4061 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4062
4063 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4064 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4065 {
4066         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4067 }
4068 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4069 #endif
4070
4071 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4072 {
4073         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4074 }
4075 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4076
4077 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4078 {
4079         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4080 }
4081
4082 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4083                                 const char *buf, size_t length)
4084 {
4085         if (any_slab_objects(s))
4086                 return -EBUSY;
4087
4088         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4089         if (buf[0] == '1')
4090                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4091         calculate_sizes(s, -1);
4092         return length;
4093 }
4094 SLAB_ATTR(red_zone);
4095
4096 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4097 {
4098         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4099 }
4100
4101 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4102                                 const char *buf, size_t length)
4103 {
4104         if (any_slab_objects(s))
4105                 return -EBUSY;
4106
4107         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4108         if (buf[0] == '1')
4109                 s->flags |= SLAB_POISON;
4110         calculate_sizes(s, -1);
4111         return length;
4112 }
4113 SLAB_ATTR(poison);
4114
4115 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4116 {
4117         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4118 }
4119
4120 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4121                                 const char *buf, size_t length)
4122 {
4123         if (any_slab_objects(s))
4124                 return -EBUSY;
4125
4126         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4127         if (buf[0] == '1')
4128                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4129         calculate_sizes(s, -1);
4130         return length;
4131 }
4132 SLAB_ATTR(store_user);
4133
4134 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4135 {
4136         return 0;
4137 }
4138
4139 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4140                         const char *buf, size_t length)
4141 {
4142         int ret = -EINVAL;
4143
4144         if (buf[0] == '1') {
4145                 ret = validate_slab_cache(s);
4146                 if (ret >= 0)
4147                         ret = length;
4148         }
4149         return ret;
4150 }
4151 SLAB_ATTR(validate);
4152
4153 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4154 {
4155         return 0;
4156 }
4157
4158 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4159                         const char *buf, size_t length)
4160 {
4161         if (buf[0] == '1') {
4162                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4163
4164                 if (rc)
4165                         return rc;
4166         } else
4167                 return -EINVAL;
4168         return length;
4169 }
4170 SLAB_ATTR(shrink);
4171
4172 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4173 {
4174         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4175                 return -ENOSYS;
4176         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4177 }
4178 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4179
4180 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4181 {
4182         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4183                 return -ENOSYS;
4184         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4185 }
4186 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4187
4188 #ifdef CONFIG_NUMA
4189 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4190 {
4191         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4192 }
4193
4194 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4195                                 const char *buf, size_t length)
4196 {
4197         unsigned long ratio;
4198         int err;
4199
4200         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4201         if (err)
4202                 return err;
4203
4204         if (ratio <= 100)
4205                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4206
4207         return length;
4208 }
4209 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4210 #endif
4211
4212 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4213 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4214 {
4215         unsigned long sum  = 0;
4216         int cpu;
4217         int len;
4218         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4219
4220         if (!data)
4221                 return -ENOMEM;
4222
4223         for_each_online_cpu(cpu) {
4224                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4225
4226                 data[cpu] = x;
4227                 sum += x;
4228         }
4229
4230         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4231
4232 #ifdef CONFIG_SMP
4233         for_each_online_cpu(cpu) {
4234                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4235                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4236         }
4237 #endif
4238         kfree(data);
4239         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4240 }
4241
4242 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4243 {
4244         int cpu;
4245
4246         for_each_online_cpu(cpu)
4247                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4248 }
4249
4250 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4251 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4252 {                                                               \
4253         return show_stat(s, buf, si);                           \
4254 }                                                               \
4255 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4256                                 const char *buf, size_t length) \
4257 {                                                               \
4258         if (buf[0] != '0')                                      \
4259                 return -EINVAL;                                 \
4260         clear_stat(s, si);                                      \
4261         return length;                                          \
4262 }                                                               \
4263 SLAB_ATTR(text);                                                \
4264
4265 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4266 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4267 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4268 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4269 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4270 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4271 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4272 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4273 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4274 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4275 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4276 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4277 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4278 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4279 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4280 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4281 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4282 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4283 #endif
4284
4285 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4286         &slab_size_attr.attr,
4287         &object_size_attr.attr,
4288         &objs_per_slab_attr.attr,
4289         &order_attr.attr,
4290         &min_partial_attr.attr,
4291         &objects_attr.attr,
4292         &objects_partial_attr.attr,
4293         &total_objects_attr.attr,
4294         &slabs_attr.attr,
4295         &partial_attr.attr,
4296         &cpu_slabs_attr.attr,
4297         &ctor_attr.attr,
4298         &aliases_attr.attr,
4299         &align_attr.attr,
4300         &sanity_checks_attr.attr,
4301         &trace_attr.attr,
4302         &hwcache_align_attr.attr,
4303         &reclaim_account_attr.attr,
4304         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4305         &red_zone_attr.attr,
4306         &poison_attr.attr,
4307         &store_user_attr.attr,
4308         &validate_attr.attr,
4309         &shrink_attr.attr,
4310         &alloc_calls_attr.attr,
4311         &free_calls_attr.attr,
4312 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4313         &cache_dma_attr.attr,
4314 #endif
4315 #ifdef CONFIG_NUMA
4316         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4317 #endif
4318 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4319         &alloc_fastpath_attr.attr,
4320         &alloc_slowpath_attr.attr,
4321         &free_fastpath_attr.attr,
4322         &free_slowpath_attr.attr,
4323         &free_frozen_attr.attr,
4324         &free_add_partial_attr.attr,
4325         &free_remove_partial_attr.attr,
4326         &alloc_from_partial_attr.attr,
4327         &alloc_slab_attr.attr,
4328         &alloc_refill_attr.attr,
4329         &free_slab_attr.attr,
4330         &cpuslab_flush_attr.attr,
4331         &deactivate_full_attr.attr,
4332         &deactivate_empty_attr.attr,
4333         &deactivate_to_head_attr.attr,
4334         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4335         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4336         &order_fallback_attr.attr,
4337 #endif
4338 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4339         &failslab_attr.attr,
4340 #endif
4341
4342         NULL
4343 };
4344
4345 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4346         .attrs = slab_attrs,
4347 };
4348
4349 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4350                                 struct attribute *attr,
4351                                 char *buf)
4352 {
4353         struct slab_attribute *attribute;
4354         struct kmem_cache *s;
4355         int err;
4356
4357         attribute = to_slab_attr(attr);
4358         s = to_slab(kobj);
4359
4360         if (!attribute->show)
4361                 return -EIO;
4362
4363         err = attribute->show(s, buf);
4364
4365         return err;
4366 }
4367
4368 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4369                                 struct attribute *attr,
4370                                 const char *buf, size_t len)
4371 {
4372         struct slab_attribute *attribute;
4373         struct kmem_cache *s;
4374         int err;
4375
4376         attribute = to_slab_attr(attr);
4377         s = to_slab(kobj);
4378
4379         if (!attribute->store)
4380                 return -EIO;
4381
4382         err = attribute->store(s, buf, len);
4383
4384         return err;
4385 }
4386
4387 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4388 {
4389         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4390
4391         kfree(s);
4392 }
4393
4394 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4395         .show = slab_attr_show,
4396         .store = slab_attr_store,
4397 };
4398
4399 static struct kobj_type slab_ktype = {
4400         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4401         .release = kmem_cache_release
4402 };
4403
4404 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4405 {
4406         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4407
4408         if (ktype == &slab_ktype)
4409                 return 1;
4410         return 0;
4411 }
4412
4413 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4414         .filter = uevent_filter,
4415 };
4416
4417 static struct kset *slab_kset;
4418
4419 #define ID_STR_LENGTH 64
4420
4421 /* Create a unique string id for a slab cache:
4422  *
4423  * Format       :[flags-]size
4424  */
4425 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4426 {
4427         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4428         char *p = name;
4429
4430         BUG_ON(!name);
4431
4432         *p++ = ':';
4433         /*
4434          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4435          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4436          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4437          * are matched during merging to guarantee that the id is
4438          * unique.
4439          */
4440         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4441                 *p++ = 'd';
4442         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4443                 *p++ = 'a';
4444         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4445                 *p++ = 'F';
4446         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4447                 *p++ = 't';
4448         if (p != name + 1)
4449                 *p++ = '-';
4450         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4451         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4452         return name;
4453 }
4454
4455 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4456 {
4457         int err;
4458         const char *name;
4459         int unmergeable;
4460
4461         if (slab_state < SYSFS)
4462                 /* Defer until later */
4463                 return 0;
4464
4465         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4466         if (unmergeable) {
4467                 /*
4468                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4469                  * This is typically the case for debug situations. In that
4470                  * case we can catch duplicate names easily.
4471                  */
4472                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4473                 name = s->name;
4474         } else {
4475                 /*
4476                  * Create a unique name for the slab as a target
4477                  * for the symlinks.
4478                  */
4479                 name = create_unique_id(s);
4480         }
4481
4482         s->kobj.kset = slab_kset;
4483         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4484         if (err) {
4485                 kobject_put(&s->kobj);
4486                 return err;
4487         }
4488
4489         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4490         if (err) {
4491                 kobject_del(&s->kobj);
4492                 kobject_put(&s->kobj);
4493                 return err;
4494         }
4495         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4496         if (!unmergeable) {
4497                 /* Setup first alias */
4498                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4499                 kfree(name);
4500         }
4501         return 0;
4502 }
4503
4504 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4505 {
4506         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4507         kobject_del(&s->kobj);
4508         kobject_put(&s->kobj);
4509 }
4510
4511 /*
4512  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4513  * available lest we lose that information.
4514  */
4515 struct saved_alias {
4516         struct kmem_cache *s;
4517         const char *name;
4518         struct saved_alias *next;
4519 };
4520
4521 static struct saved_alias *alias_list;
4522
4523 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4524 {
4525         struct saved_alias *al;
4526
4527         if (slab_state == SYSFS) {
4528                 /*
4529                  * If we have a leftover link then remove it.
4530                  */
4531                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4532                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4533         }
4534
4535         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4536         if (!al)
4537                 return -ENOMEM;
4538
4539         al->s = s;
4540         al->name = name;
4541         al->next = alias_list;
4542         alias_list = al;
4543         return 0;
4544 }
4545
4546 static int __init slab_sysfs_init(void)
4547 {
4548         struct kmem_cache *s;
4549         int err;
4550
4551         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4552         if (!slab_kset) {
4553                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4554                 return -ENOSYS;
4555         }
4556
4557         slab_state = SYSFS;
4558
4559         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4560                 err = sysfs_slab_add(s);
4561                 if (err)
4562                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4563                                                 " to sysfs\n", s->name);
4564         }
4565
4566         while (alias_list) {
4567                 struct saved_alias *al = alias_list;
4568
4569                 alias_list = alias_list->next;
4570                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4571                 if (err)
4572                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4573                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4574                 kfree(al);
4575         }
4576
4577         resiliency_test();
4578         return 0;
4579 }
4580
4581 __initcall(slab_sysfs_init);
4582 #endif
4583
4584 /*
4585  * The /proc/slabinfo ABI
4586  */
4587 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4588 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4589 {
4590         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4591         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4592                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4593         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4594         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4595         seq_putc(m, '\n');
4596 }
4597
4598 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4599 {
4600         loff_t n = *pos;
4601
4602         down_read(&slub_lock);
4603         if (!n)
4604                 print_slabinfo_header(m);
4605
4606         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4607 }
4608
4609 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4610 {
4611         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4612 }
4613
4614 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4615 {
4616         up_read(&slub_lock);
4617 }
4618
4619 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4620 {
4621         unsigned long nr_partials = 0;
4622         unsigned long nr_slabs = 0;
4623         unsigned long nr_inuse = 0;
4624         unsigned long nr_objs = 0;
4625         unsigned long nr_free = 0;
4626         struct kmem_cache *s;
4627         int node;
4628
4629         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4630
4631         for_each_online_node(node) {
4632                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4633
4634                 if (!n)
4635                         continue;
4636
4637                 nr_partials += n->nr_partial;
4638                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4639                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4640                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4641         }
4642
4643         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4644
4645         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4646                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4647                    (1 << oo_order(s->oo)));
4648         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4649         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4650                    0UL);
4651         seq_putc(m, '\n');
4652         return 0;
4653 }
4654
4655 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4656         .start = s_start,
4657         .next = s_next,
4658         .stop = s_stop,
4659         .show = s_show,
4660 };
4661
4662 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4663 {
4664         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4665 }
4666
4667 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4668         .open           = slabinfo_open,
4669         .read           = seq_read,
4670         .llseek         = seq_lseek,
4671         .release        = seq_release,
4672 };
4673
4674 static int __init slab_proc_init(void)
4675 {
4676         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4677         return 0;
4678 }
4679 module_init(slab_proc_init);
4680 #endif /* CONFIG_SLABINFO */