slub,rcu: don't assume the size of struct rcu_head
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemcheck.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/cpuset.h>
23 #include <linux/mempolicy.h>
24 #include <linux/ctype.h>
25 #include <linux/debugobjects.h>
26 #include <linux/kallsyms.h>
27 #include <linux/memory.h>
28 #include <linux/math64.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30
31 #include <trace/events/kmem.h>
32
33 /*
34  * Lock order:
35  *   1. slab_lock(page)
36  *   2. slab->list_lock
37  *
38  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
39  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
40  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
41  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
42  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
43  *   the page_struct of the slab.
44  *
45  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
46  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
47  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
48  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
49  *   modified without taking the list lock).
50  *
51  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
52  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
53  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
54  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
55  *   the list lock.
56  *
57  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
58  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
59  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
60  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
61  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
62  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
63  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
64  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
65  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
66  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
67  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
68  *   no danger of cacheline contention.
69  *
70  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
71  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
72  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
73  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
74  *
75  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
76  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
77  *
78  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
79  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
80  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
81  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
82  * cannot scan all objects.
83  *
84  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
85  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
86  * fast frees and allocs.
87  *
88  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
89  *
90  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
91  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
92  *                      such as satisfying allocations for a specific
93  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
94  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
95  *                      list operations. It is up to the processor holding
96  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
97  *                      when the slab is no longer needed.
98  *
99  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
100  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
101  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
102  *                      freelist that allows lockless access to
103  *                      free objects in addition to the regular freelist
104  *                      that requires the slab lock.
105  *
106  * PageError            Slab requires special handling due to debug
107  *                      options set. This moves slab handling out of
108  *                      the fast path and disables lockless freelists.
109  */
110
111 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
112                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
113
114 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
115 {
116 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
117         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
118 #else
119         return 0;
120 #endif
121 }
122
123 /*
124  * Issues still to be resolved:
125  *
126  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
127  *
128  * - Variable sizing of the per node arrays
129  */
130
131 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
132 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
133
134 /*
135  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
136  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
137  */
138 #define MIN_PARTIAL 5
139
140 /*
141  * Maximum number of desirable partial slabs.
142  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
143  * sort the partial list by the number of objects in the.
144  */
145 #define MAX_PARTIAL 10
146
147 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
148                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
149
150 /*
151  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
152  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
153  * metadata.
154  */
155 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
156
157 /*
158  * Set of flags that will prevent slab merging
159  */
160 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
161                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
162                 SLAB_FAILSLAB)
163
164 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
165                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
166
167 #define OO_SHIFT        16
168 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
169 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
170
171 /* Internal SLUB flags */
172 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
173
174 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
175
176 #ifdef CONFIG_SMP
177 static struct notifier_block slab_notifier;
178 #endif
179
180 static enum {
181         DOWN,           /* No slab functionality available */
182         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
183         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
184         SYSFS           /* Sysfs up */
185 } slab_state = DOWN;
186
187 /* A list of all slab caches on the system */
188 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
189 static LIST_HEAD(slab_caches);
190
191 /*
192  * Tracking user of a slab.
193  */
194 struct track {
195         unsigned long addr;     /* Called from address */
196         int cpu;                /* Was running on cpu */
197         int pid;                /* Pid context */
198         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
199 };
200
201 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
202
203 #ifdef CONFIG_SYSFS
204 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
205 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
206 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
207
208 #else
209 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
210 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
211                                                         { return 0; }
212 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
213 {
214         kfree(s->name);
215         kfree(s);
216 }
217
218 #endif
219
220 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
221 {
222 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
223         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
224 #endif
225 }
226
227 /********************************************************************
228  *                      Core slab cache functions
229  *******************************************************************/
230
231 int slab_is_available(void)
232 {
233         return slab_state >= UP;
234 }
235
236 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
237 {
238         return s->node[node];
239 }
240
241 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
242 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
243                                 struct page *page, const void *object)
244 {
245         void *base;
246
247         if (!object)
248                 return 1;
249
250         base = page_address(page);
251         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
252                 (object - base) % s->size) {
253                 return 0;
254         }
255
256         return 1;
257 }
258
259 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
260 {
261         return *(void **)(object + s->offset);
262 }
263
264 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
265 {
266         *(void **)(object + s->offset) = fp;
267 }
268
269 /* Loop over all objects in a slab */
270 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
271         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
272                         __p += (__s)->size)
273
274 /* Scan freelist */
275 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
276         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
277
278 /* Determine object index from a given position */
279 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
280 {
281         return (p - addr) / s->size;
282 }
283
284 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
285 {
286         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
287 }
288
289 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
290                 unsigned long size, int reserved)
291 {
292         struct kmem_cache_order_objects x = {
293                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
294         };
295
296         return x;
297 }
298
299 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
300 {
301         return x.x >> OO_SHIFT;
302 }
303
304 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
305 {
306         return x.x & OO_MASK;
307 }
308
309 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
310 /*
311  * Debug settings:
312  */
313 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
314 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
315 #else
316 static int slub_debug;
317 #endif
318
319 static char *slub_debug_slabs;
320 static int disable_higher_order_debug;
321
322 /*
323  * Object debugging
324  */
325 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
326 {
327         int i, offset;
328         int newline = 1;
329         char ascii[17];
330
331         ascii[16] = 0;
332
333         for (i = 0; i < length; i++) {
334                 if (newline) {
335                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
336                         newline = 0;
337                 }
338                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
339                 offset = i % 16;
340                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
341                 if (offset == 15) {
342                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
343                         newline = 1;
344                 }
345         }
346         if (!newline) {
347                 i %= 16;
348                 while (i < 16) {
349                         printk(KERN_CONT "   ");
350                         ascii[i] = ' ';
351                         i++;
352                 }
353                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
354         }
355 }
356
357 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
358         enum track_item alloc)
359 {
360         struct track *p;
361
362         if (s->offset)
363                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
364         else
365                 p = object + s->inuse;
366
367         return p + alloc;
368 }
369
370 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
371                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
372 {
373         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
374
375         if (addr) {
376                 p->addr = addr;
377                 p->cpu = smp_processor_id();
378                 p->pid = current->pid;
379                 p->when = jiffies;
380         } else
381                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
382 }
383
384 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
385 {
386         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
387                 return;
388
389         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
390         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
391 }
392
393 static void print_track(const char *s, struct track *t)
394 {
395         if (!t->addr)
396                 return;
397
398         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
399                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
400 }
401
402 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
403 {
404         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
405                 return;
406
407         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
408         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
409 }
410
411 static void print_page_info(struct page *page)
412 {
413         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
414                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
415
416 }
417
418 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
419 {
420         va_list args;
421         char buf[100];
422
423         va_start(args, fmt);
424         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
425         va_end(args);
426         printk(KERN_ERR "========================================"
427                         "=====================================\n");
428         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
429         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
430                         "-------------------------------------\n\n");
431 }
432
433 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
434 {
435         va_list args;
436         char buf[100];
437
438         va_start(args, fmt);
439         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
440         va_end(args);
441         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
442 }
443
444 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
445 {
446         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
447         u8 *addr = page_address(page);
448
449         print_tracking(s, p);
450
451         print_page_info(page);
452
453         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
454                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
455
456         if (p > addr + 16)
457                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
458
459         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
460
461         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
462                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
463                         s->inuse - s->objsize);
464
465         if (s->offset)
466                 off = s->offset + sizeof(void *);
467         else
468                 off = s->inuse;
469
470         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
471                 off += 2 * sizeof(struct track);
472
473         if (off != s->size)
474                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
475                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
476
477         dump_stack();
478 }
479
480 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
481                         u8 *object, char *reason)
482 {
483         slab_bug(s, "%s", reason);
484         print_trailer(s, page, object);
485 }
486
487 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
488 {
489         va_list args;
490         char buf[100];
491
492         va_start(args, fmt);
493         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
494         va_end(args);
495         slab_bug(s, "%s", buf);
496         print_page_info(page);
497         dump_stack();
498 }
499
500 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
501 {
502         u8 *p = object;
503
504         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
505                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
506                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
507         }
508
509         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
510                 memset(p + s->objsize, val, s->inuse - s->objsize);
511 }
512
513 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
514 {
515         while (bytes) {
516                 if (*start != (u8)value)
517                         return start;
518                 start++;
519                 bytes--;
520         }
521         return NULL;
522 }
523
524 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
525                                                 void *from, void *to)
526 {
527         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
528         memset(from, data, to - from);
529 }
530
531 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
532                         u8 *object, char *what,
533                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
534 {
535         u8 *fault;
536         u8 *end;
537
538         fault = check_bytes(start, value, bytes);
539         if (!fault)
540                 return 1;
541
542         end = start + bytes;
543         while (end > fault && end[-1] == value)
544                 end--;
545
546         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
547         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
548                                         fault, end - 1, fault[0], value);
549         print_trailer(s, page, object);
550
551         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
552         return 0;
553 }
554
555 /*
556  * Object layout:
557  *
558  * object address
559  *      Bytes of the object to be managed.
560  *      If the freepointer may overlay the object then the free
561  *      pointer is the first word of the object.
562  *
563  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
564  *      0xa5 (POISON_END)
565  *
566  * object + s->objsize
567  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
568  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
569  *      objsize == inuse.
570  *
571  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
572  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
573  *
574  * object + s->inuse
575  *      Meta data starts here.
576  *
577  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
578  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
579  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
580  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
581  *              before the word boundary.
582  *
583  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
584  *
585  * object + s->size
586  *      Nothing is used beyond s->size.
587  *
588  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
589  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
590  * may be used with merged slabcaches.
591  */
592
593 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
594 {
595         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
596
597         if (s->offset)
598                 /* Freepointer is placed after the object. */
599                 off += sizeof(void *);
600
601         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
602                 /* We also have user information there */
603                 off += 2 * sizeof(struct track);
604
605         if (s->size == off)
606                 return 1;
607
608         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
609                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
610 }
611
612 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
613 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
614 {
615         u8 *start;
616         u8 *fault;
617         u8 *end;
618         int length;
619         int remainder;
620
621         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
622                 return 1;
623
624         start = page_address(page);
625         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
626         end = start + length;
627         remainder = length % s->size;
628         if (!remainder)
629                 return 1;
630
631         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
632         if (!fault)
633                 return 1;
634         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
635                 end--;
636
637         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
638         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
639
640         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
641         return 0;
642 }
643
644 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
645                                         void *object, u8 val)
646 {
647         u8 *p = object;
648         u8 *endobject = object + s->objsize;
649
650         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
651                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
652                         endobject, val, s->inuse - s->objsize))
653                         return 0;
654         } else {
655                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
656                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
657                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
658                 }
659         }
660
661         if (s->flags & SLAB_POISON) {
662                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
663                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
664                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
665                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
666                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
667                         return 0;
668                 /*
669                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
670                  */
671                 check_pad_bytes(s, page, p);
672         }
673
674         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
675                 /*
676                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
677                  * freepointer while object is allocated.
678                  */
679                 return 1;
680
681         /* Check free pointer validity */
682         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
683                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
684                 /*
685                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
686                  * of the free objects in this slab. May cause
687                  * another error because the object count is now wrong.
688                  */
689                 set_freepointer(s, p, NULL);
690                 return 0;
691         }
692         return 1;
693 }
694
695 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
696 {
697         int maxobj;
698
699         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
700
701         if (!PageSlab(page)) {
702                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
703                 return 0;
704         }
705
706         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
707         if (page->objects > maxobj) {
708                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
709                         s->name, page->objects, maxobj);
710                 return 0;
711         }
712         if (page->inuse > page->objects) {
713                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
714                         s->name, page->inuse, page->objects);
715                 return 0;
716         }
717         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
718         slab_pad_check(s, page);
719         return 1;
720 }
721
722 /*
723  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
724  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
725  */
726 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
727 {
728         int nr = 0;
729         void *fp = page->freelist;
730         void *object = NULL;
731         unsigned long max_objects;
732
733         while (fp && nr <= page->objects) {
734                 if (fp == search)
735                         return 1;
736                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
737                         if (object) {
738                                 object_err(s, page, object,
739                                         "Freechain corrupt");
740                                 set_freepointer(s, object, NULL);
741                                 break;
742                         } else {
743                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
744                                 page->freelist = NULL;
745                                 page->inuse = page->objects;
746                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
747                                 return 0;
748                         }
749                         break;
750                 }
751                 object = fp;
752                 fp = get_freepointer(s, object);
753                 nr++;
754         }
755
756         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
757         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
758                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
759
760         if (page->objects != max_objects) {
761                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
762                         "should be %d", page->objects, max_objects);
763                 page->objects = max_objects;
764                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
765         }
766         if (page->inuse != page->objects - nr) {
767                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
768                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
769                 page->inuse = page->objects - nr;
770                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
771         }
772         return search == NULL;
773 }
774
775 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
776                                                                 int alloc)
777 {
778         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
779                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
780                         s->name,
781                         alloc ? "alloc" : "free",
782                         object, page->inuse,
783                         page->freelist);
784
785                 if (!alloc)
786                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
787
788                 dump_stack();
789         }
790 }
791
792 /*
793  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
794  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
795  */
796 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
797 {
798         flags &= gfp_allowed_mask;
799         lockdep_trace_alloc(flags);
800         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
801
802         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
803 }
804
805 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
806 {
807         flags &= gfp_allowed_mask;
808         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, s->objsize);
809         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
810 }
811
812 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
813 {
814         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
815 }
816
817 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s, void *object)
818 {
819         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
820         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
821         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
822                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
823 }
824
825 /*
826  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
827  */
828 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
829 {
830         spin_lock(&n->list_lock);
831         list_add(&page->lru, &n->full);
832         spin_unlock(&n->list_lock);
833 }
834
835 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
836 {
837         struct kmem_cache_node *n;
838
839         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
840                 return;
841
842         n = get_node(s, page_to_nid(page));
843
844         spin_lock(&n->list_lock);
845         list_del(&page->lru);
846         spin_unlock(&n->list_lock);
847 }
848
849 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
850 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
851 {
852         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
853
854         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
855 }
856
857 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
858 {
859         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
860 }
861
862 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
863 {
864         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
865
866         /*
867          * May be called early in order to allocate a slab for the
868          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
869          * dilemma by deferring the increment of the count during
870          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
871          */
872         if (n) {
873                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
874                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
875         }
876 }
877 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
878 {
879         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
880
881         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
882         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
883 }
884
885 /* Object debug checks for alloc/free paths */
886 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
887                                                                 void *object)
888 {
889         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
890                 return;
891
892         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
893         init_tracking(s, object);
894 }
895
896 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
897                                         void *object, unsigned long addr)
898 {
899         if (!check_slab(s, page))
900                 goto bad;
901
902         if (!on_freelist(s, page, object)) {
903                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
904                 goto bad;
905         }
906
907         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
908                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
909                 goto bad;
910         }
911
912         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
913                 goto bad;
914
915         /* Success perform special debug activities for allocs */
916         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
917                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
918         trace(s, page, object, 1);
919         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
920         return 1;
921
922 bad:
923         if (PageSlab(page)) {
924                 /*
925                  * If this is a slab page then lets do the best we can
926                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
927                  * as used avoids touching the remaining objects.
928                  */
929                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
930                 page->inuse = page->objects;
931                 page->freelist = NULL;
932         }
933         return 0;
934 }
935
936 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
937                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
938 {
939         if (!check_slab(s, page))
940                 goto fail;
941
942         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
943                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
944                 goto fail;
945         }
946
947         if (on_freelist(s, page, object)) {
948                 object_err(s, page, object, "Object already free");
949                 goto fail;
950         }
951
952         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
953                 return 0;
954
955         if (unlikely(s != page->slab)) {
956                 if (!PageSlab(page)) {
957                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
958                                 "outside of slab", object);
959                 } else if (!page->slab) {
960                         printk(KERN_ERR
961                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
962                                                 object);
963                         dump_stack();
964                 } else
965                         object_err(s, page, object,
966                                         "page slab pointer corrupt.");
967                 goto fail;
968         }
969
970         /* Special debug activities for freeing objects */
971         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
972                 remove_full(s, page);
973         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
974                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
975         trace(s, page, object, 0);
976         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
977         return 1;
978
979 fail:
980         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
981         return 0;
982 }
983
984 static int __init setup_slub_debug(char *str)
985 {
986         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
987         if (*str++ != '=' || !*str)
988                 /*
989                  * No options specified. Switch on full debugging.
990                  */
991                 goto out;
992
993         if (*str == ',')
994                 /*
995                  * No options but restriction on slabs. This means full
996                  * debugging for slabs matching a pattern.
997                  */
998                 goto check_slabs;
999
1000         if (tolower(*str) == 'o') {
1001                 /*
1002                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1003                  * would increase as a result.
1004                  */
1005                 disable_higher_order_debug = 1;
1006                 goto out;
1007         }
1008
1009         slub_debug = 0;
1010         if (*str == '-')
1011                 /*
1012                  * Switch off all debugging measures.
1013                  */
1014                 goto out;
1015
1016         /*
1017          * Determine which debug features should be switched on
1018          */
1019         for (; *str && *str != ','; str++) {
1020                 switch (tolower(*str)) {
1021                 case 'f':
1022                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1023                         break;
1024                 case 'z':
1025                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1026                         break;
1027                 case 'p':
1028                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1029                         break;
1030                 case 'u':
1031                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1032                         break;
1033                 case 't':
1034                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1035                         break;
1036                 case 'a':
1037                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1038                         break;
1039                 default:
1040                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1041                                 "unknown. skipped\n", *str);
1042                 }
1043         }
1044
1045 check_slabs:
1046         if (*str == ',')
1047                 slub_debug_slabs = str + 1;
1048 out:
1049         return 1;
1050 }
1051
1052 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1053
1054 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1055         unsigned long flags, const char *name,
1056         void (*ctor)(void *))
1057 {
1058         /*
1059          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1060          */
1061         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1062                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1063                 flags |= slub_debug;
1064
1065         return flags;
1066 }
1067 #else
1068 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1069                         struct page *page, void *object) {}
1070
1071 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1072         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1073
1074 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1075         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1076
1077 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1078                         { return 1; }
1079 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1080                         void *object, u8 val) { return 1; }
1081 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1082 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1083         unsigned long flags, const char *name,
1084         void (*ctor)(void *))
1085 {
1086         return flags;
1087 }
1088 #define slub_debug 0
1089
1090 #define disable_higher_order_debug 0
1091
1092 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1093                                                         { return 0; }
1094 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1095                                                         { return 0; }
1096 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1097                                                         int objects) {}
1098 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1099                                                         int objects) {}
1100
1101 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1102                                                         { return 0; }
1103
1104 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1105                 void *object) {}
1106
1107 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1108
1109 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s,
1110                 void *object) {}
1111
1112 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1113
1114 /*
1115  * Slab allocation and freeing
1116  */
1117 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1118                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1119 {
1120         int order = oo_order(oo);
1121
1122         flags |= __GFP_NOTRACK;
1123
1124         if (node == NUMA_NO_NODE)
1125                 return alloc_pages(flags, order);
1126         else
1127                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1128 }
1129
1130 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1131 {
1132         struct page *page;
1133         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1134         gfp_t alloc_gfp;
1135
1136         flags |= s->allocflags;
1137
1138         /*
1139          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1140          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1141          */
1142         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1143
1144         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1145         if (unlikely(!page)) {
1146                 oo = s->min;
1147                 /*
1148                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1149                  * Try a lower order alloc if possible
1150                  */
1151                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1152                 if (!page)
1153                         return NULL;
1154
1155                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1156         }
1157
1158         if (kmemcheck_enabled
1159                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1160                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1161
1162                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1163
1164                 /*
1165                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1166                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1167                  */
1168                 if (s->ctor)
1169                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1170                 else
1171                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1172         }
1173
1174         page->objects = oo_objects(oo);
1175         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1176                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1177                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1178                 1 << oo_order(oo));
1179
1180         return page;
1181 }
1182
1183 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1184                                 void *object)
1185 {
1186         setup_object_debug(s, page, object);
1187         if (unlikely(s->ctor))
1188                 s->ctor(object);
1189 }
1190
1191 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1192 {
1193         struct page *page;
1194         void *start;
1195         void *last;
1196         void *p;
1197
1198         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1199
1200         page = allocate_slab(s,
1201                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1202         if (!page)
1203                 goto out;
1204
1205         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1206         page->slab = s;
1207         page->flags |= 1 << PG_slab;
1208
1209         start = page_address(page);
1210
1211         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1212                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1213
1214         last = start;
1215         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1216                 setup_object(s, page, last);
1217                 set_freepointer(s, last, p);
1218                 last = p;
1219         }
1220         setup_object(s, page, last);
1221         set_freepointer(s, last, NULL);
1222
1223         page->freelist = start;
1224         page->inuse = 0;
1225 out:
1226         return page;
1227 }
1228
1229 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1230 {
1231         int order = compound_order(page);
1232         int pages = 1 << order;
1233
1234         if (kmem_cache_debug(s)) {
1235                 void *p;
1236
1237                 slab_pad_check(s, page);
1238                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1239                                                 page->objects)
1240                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1241         }
1242
1243         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1244
1245         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1246                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1247                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1248                 -pages);
1249
1250         __ClearPageSlab(page);
1251         reset_page_mapcount(page);
1252         if (current->reclaim_state)
1253                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1254         __free_pages(page, order);
1255 }
1256
1257 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1258         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1259
1260 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1261 {
1262         struct page *page;
1263
1264         if (need_reserve_slab_rcu)
1265                 page = virt_to_head_page(h);
1266         else
1267                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1268
1269         __free_slab(page->slab, page);
1270 }
1271
1272 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1273 {
1274         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1275                 struct rcu_head *head;
1276
1277                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1278                         int order = compound_order(page);
1279                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1280
1281                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1282                         head = page_address(page) + offset;
1283                 } else {
1284                         /*
1285                          * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1286                          */
1287                         head = (void *)&page->lru;
1288                 }
1289
1290                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1291         } else
1292                 __free_slab(s, page);
1293 }
1294
1295 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1296 {
1297         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1298         free_slab(s, page);
1299 }
1300
1301 /*
1302  * Per slab locking using the pagelock
1303  */
1304 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1305 {
1306         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1307 }
1308
1309 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1310 {
1311         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1312 }
1313
1314 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1315 {
1316         int rc = 1;
1317
1318         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1319         return rc;
1320 }
1321
1322 /*
1323  * Management of partially allocated slabs
1324  */
1325 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1326                                 struct page *page, int tail)
1327 {
1328         spin_lock(&n->list_lock);
1329         n->nr_partial++;
1330         if (tail)
1331                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1332         else
1333                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1334         spin_unlock(&n->list_lock);
1335 }
1336
1337 static inline void __remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1338                                         struct page *page)
1339 {
1340         list_del(&page->lru);
1341         n->nr_partial--;
1342 }
1343
1344 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1345 {
1346         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1347
1348         spin_lock(&n->list_lock);
1349         __remove_partial(n, page);
1350         spin_unlock(&n->list_lock);
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Lock slab and remove from the partial list.
1355  *
1356  * Must hold list_lock.
1357  */
1358 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1359                                                         struct page *page)
1360 {
1361         if (slab_trylock(page)) {
1362                 __remove_partial(n, page);
1363                 __SetPageSlubFrozen(page);
1364                 return 1;
1365         }
1366         return 0;
1367 }
1368
1369 /*
1370  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1371  */
1372 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1373 {
1374         struct page *page;
1375
1376         /*
1377          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1378          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1379          * partial slab and there is none available then get_partials()
1380          * will return NULL.
1381          */
1382         if (!n || !n->nr_partial)
1383                 return NULL;
1384
1385         spin_lock(&n->list_lock);
1386         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1387                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1388                         goto out;
1389         page = NULL;
1390 out:
1391         spin_unlock(&n->list_lock);
1392         return page;
1393 }
1394
1395 /*
1396  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1397  */
1398 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1399 {
1400 #ifdef CONFIG_NUMA
1401         struct zonelist *zonelist;
1402         struct zoneref *z;
1403         struct zone *zone;
1404         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1405         struct page *page;
1406
1407         /*
1408          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1409          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1410          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1411          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1412          *
1413          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1414          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1415          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1416          * from other nodes and filled up.
1417          *
1418          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1419          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1420          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1421          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1422          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1423          * with available objects.
1424          */
1425         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1426                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1427                 return NULL;
1428
1429         get_mems_allowed();
1430         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1431         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1432                 struct kmem_cache_node *n;
1433
1434                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1435
1436                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1437                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1438                         page = get_partial_node(n);
1439                         if (page) {
1440                                 put_mems_allowed();
1441                                 return page;
1442                         }
1443                 }
1444         }
1445         put_mems_allowed();
1446 #endif
1447         return NULL;
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Get a partial page, lock it and return it.
1452  */
1453 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1454 {
1455         struct page *page;
1456         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1457
1458         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1459         if (page || node != -1)
1460                 return page;
1461
1462         return get_any_partial(s, flags);
1463 }
1464
1465 /*
1466  * Move a page back to the lists.
1467  *
1468  * Must be called with the slab lock held.
1469  *
1470  * On exit the slab lock will have been dropped.
1471  */
1472 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1473         __releases(bitlock)
1474 {
1475         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1476
1477         __ClearPageSlubFrozen(page);
1478         if (page->inuse) {
1479
1480                 if (page->freelist) {
1481                         add_partial(n, page, tail);
1482                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1483                 } else {
1484                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1485                         if (kmem_cache_debug(s) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1486                                 add_full(n, page);
1487                 }
1488                 slab_unlock(page);
1489         } else {
1490                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1491                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1492                         /*
1493                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1494                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1495                          * to come after the other slabs with objects in
1496                          * so that the others get filled first. That way the
1497                          * size of the partial list stays small.
1498                          *
1499                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1500                          * the partial list.
1501                          */
1502                         add_partial(n, page, 1);
1503                         slab_unlock(page);
1504                 } else {
1505                         slab_unlock(page);
1506                         stat(s, FREE_SLAB);
1507                         discard_slab(s, page);
1508                 }
1509         }
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Remove the cpu slab
1514  */
1515 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1516         __releases(bitlock)
1517 {
1518         struct page *page = c->page;
1519         int tail = 1;
1520
1521         if (page->freelist)
1522                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1523         /*
1524          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1525          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1526          * to occur.
1527          */
1528         while (unlikely(c->freelist)) {
1529                 void **object;
1530
1531                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1532
1533                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1534                 object = c->freelist;
1535                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1536
1537                 /* And put onto the regular freelist */
1538                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1539                 page->freelist = object;
1540                 page->inuse--;
1541         }
1542         c->page = NULL;
1543         unfreeze_slab(s, page, tail);
1544 }
1545
1546 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1547 {
1548         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1549         slab_lock(c->page);
1550         deactivate_slab(s, c);
1551 }
1552
1553 /*
1554  * Flush cpu slab.
1555  *
1556  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1557  */
1558 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1559 {
1560         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1561
1562         if (likely(c && c->page))
1563                 flush_slab(s, c);
1564 }
1565
1566 static void flush_cpu_slab(void *d)
1567 {
1568         struct kmem_cache *s = d;
1569
1570         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1571 }
1572
1573 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1574 {
1575         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1576 }
1577
1578 /*
1579  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1580  * locality expectations.
1581  */
1582 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1583 {
1584 #ifdef CONFIG_NUMA
1585         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1586                 return 0;
1587 #endif
1588         return 1;
1589 }
1590
1591 static int count_free(struct page *page)
1592 {
1593         return page->objects - page->inuse;
1594 }
1595
1596 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1597                                         int (*get_count)(struct page *))
1598 {
1599         unsigned long flags;
1600         unsigned long x = 0;
1601         struct page *page;
1602
1603         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1604         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1605                 x += get_count(page);
1606         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1607         return x;
1608 }
1609
1610 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1611 {
1612 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1613         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1614 #else
1615         return 0;
1616 #endif
1617 }
1618
1619 static noinline void
1620 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1621 {
1622         int node;
1623
1624         printk(KERN_WARNING
1625                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1626                 nid, gfpflags);
1627         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1628                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1629                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1630
1631         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1632                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1633                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1634
1635         for_each_online_node(node) {
1636                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1637                 unsigned long nr_slabs;
1638                 unsigned long nr_objs;
1639                 unsigned long nr_free;
1640
1641                 if (!n)
1642                         continue;
1643
1644                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1645                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1646                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1647
1648                 printk(KERN_WARNING
1649                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1650                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1651         }
1652 }
1653
1654 /*
1655  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1656  * debugging duties.
1657  *
1658  * Interrupts are disabled.
1659  *
1660  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1661  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1662  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1663  *
1664  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1665  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1666  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1667  *
1668  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1669  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1670  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1671  */
1672 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1673                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1674 {
1675         void **object;
1676         struct page *new;
1677
1678         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1679         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1680
1681         if (!c->page)
1682                 goto new_slab;
1683
1684         slab_lock(c->page);
1685         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1686                 goto another_slab;
1687
1688         stat(s, ALLOC_REFILL);
1689
1690 load_freelist:
1691         object = c->page->freelist;
1692         if (unlikely(!object))
1693                 goto another_slab;
1694         if (kmem_cache_debug(s))
1695                 goto debug;
1696
1697         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1698         c->page->inuse = c->page->objects;
1699         c->page->freelist = NULL;
1700         c->node = page_to_nid(c->page);
1701 unlock_out:
1702         slab_unlock(c->page);
1703         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1704         return object;
1705
1706 another_slab:
1707         deactivate_slab(s, c);
1708
1709 new_slab:
1710         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1711         if (new) {
1712                 c->page = new;
1713                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1714                 goto load_freelist;
1715         }
1716
1717         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1718         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1719                 local_irq_enable();
1720
1721         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1722
1723         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1724                 local_irq_disable();
1725
1726         if (new) {
1727                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1728                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1729                 if (c->page)
1730                         flush_slab(s, c);
1731                 slab_lock(new);
1732                 __SetPageSlubFrozen(new);
1733                 c->page = new;
1734                 goto load_freelist;
1735         }
1736         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1737                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1738         return NULL;
1739 debug:
1740         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1741                 goto another_slab;
1742
1743         c->page->inuse++;
1744         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1745         c->node = NUMA_NO_NODE;
1746         goto unlock_out;
1747 }
1748
1749 /*
1750  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1751  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1752  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1753  *
1754  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1755  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1756  *
1757  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1758  */
1759 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1760                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1761 {
1762         void **object;
1763         struct kmem_cache_cpu *c;
1764         unsigned long flags;
1765
1766         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
1767                 return NULL;
1768
1769         local_irq_save(flags);
1770         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1771         object = c->freelist;
1772         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1773
1774                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1775
1776         else {
1777                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1778                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1779         }
1780         local_irq_restore(flags);
1781
1782         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1783                 memset(object, 0, s->objsize);
1784
1785         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
1786
1787         return object;
1788 }
1789
1790 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1791 {
1792         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1793
1794         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1795
1796         return ret;
1797 }
1798 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1799
1800 #ifdef CONFIG_TRACING
1801 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
1802 {
1803         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1804         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
1805         return ret;
1806 }
1807 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
1808
1809 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
1810 {
1811         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
1812         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
1813         return ret;
1814 }
1815 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
1816 #endif
1817
1818 #ifdef CONFIG_NUMA
1819 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1820 {
1821         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1822
1823         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1824                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1825
1826         return ret;
1827 }
1828 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1829
1830 #ifdef CONFIG_TRACING
1831 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
1832                                     gfp_t gfpflags,
1833                                     int node, size_t size)
1834 {
1835         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1836
1837         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
1838                            size, s->size, gfpflags, node);
1839         return ret;
1840 }
1841 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
1842 #endif
1843 #endif
1844
1845 /*
1846  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1847  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1848  *
1849  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1850  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1851  * handling required then we can return immediately.
1852  */
1853 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1854                         void *x, unsigned long addr)
1855 {
1856         void *prior;
1857         void **object = (void *)x;
1858
1859         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1860         slab_lock(page);
1861
1862         if (kmem_cache_debug(s))
1863                 goto debug;
1864
1865 checks_ok:
1866         prior = page->freelist;
1867         set_freepointer(s, object, prior);
1868         page->freelist = object;
1869         page->inuse--;
1870
1871         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1872                 stat(s, FREE_FROZEN);
1873                 goto out_unlock;
1874         }
1875
1876         if (unlikely(!page->inuse))
1877                 goto slab_empty;
1878
1879         /*
1880          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1881          * then add it.
1882          */
1883         if (unlikely(!prior)) {
1884                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1885                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1886         }
1887
1888 out_unlock:
1889         slab_unlock(page);
1890         return;
1891
1892 slab_empty:
1893         if (prior) {
1894                 /*
1895                  * Slab still on the partial list.
1896                  */
1897                 remove_partial(s, page);
1898                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1899         }
1900         slab_unlock(page);
1901         stat(s, FREE_SLAB);
1902         discard_slab(s, page);
1903         return;
1904
1905 debug:
1906         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1907                 goto out_unlock;
1908         goto checks_ok;
1909 }
1910
1911 /*
1912  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1913  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1914  *
1915  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1916  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1917  * the item before.
1918  *
1919  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1920  * with all sorts of special processing.
1921  */
1922 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1923                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1924 {
1925         void **object = (void *)x;
1926         struct kmem_cache_cpu *c;
1927         unsigned long flags;
1928
1929         slab_free_hook(s, x);
1930
1931         local_irq_save(flags);
1932         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1933
1934         slab_free_hook_irq(s, x);
1935
1936         if (likely(page == c->page && c->node != NUMA_NO_NODE)) {
1937                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1938                 c->freelist = object;
1939                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1940         } else
1941                 __slab_free(s, page, x, addr);
1942
1943         local_irq_restore(flags);
1944 }
1945
1946 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1947 {
1948         struct page *page;
1949
1950         page = virt_to_head_page(x);
1951
1952         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1953
1954         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1955 }
1956 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1957
1958 /*
1959  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1960  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1961  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1962  * another.
1963  *
1964  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1965  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1966  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1967  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1968  * locking overhead.
1969  */
1970
1971 /*
1972  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1973  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1974  * and increases the number of allocations possible without having to
1975  * take the list_lock.
1976  */
1977 static int slub_min_order;
1978 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1979 static int slub_min_objects;
1980
1981 /*
1982  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1983  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1984  */
1985 static int slub_nomerge;
1986
1987 /*
1988  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1989  *
1990  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1991  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1992  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1993  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1994  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1995  * would be wasted.
1996  *
1997  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1998  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1999  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
2000  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
2001  *
2002  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
2003  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
2004  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
2005  * of space in favor of a small page order.
2006  *
2007  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
2008  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
2009  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
2010  * the smallest order which will fit the object.
2011  */
2012 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
2013                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
2014 {
2015         int order;
2016         int rem;
2017         int min_order = slub_min_order;
2018
2019         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2020                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2021
2022         for (order = max(min_order,
2023                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2024                         order <= max_order; order++) {
2025
2026                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2027
2028                 if (slab_size < min_objects * size + reserved)
2029                         continue;
2030
2031                 rem = (slab_size - reserved) % size;
2032
2033                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2034                         break;
2035
2036         }
2037
2038         return order;
2039 }
2040
2041 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
2042 {
2043         int order;
2044         int min_objects;
2045         int fraction;
2046         int max_objects;
2047
2048         /*
2049          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2050          * works by first attempting to generate a layout with
2051          * the best configuration and backing off gradually.
2052          *
2053          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2054          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2055          */
2056         min_objects = slub_min_objects;
2057         if (!min_objects)
2058                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2059         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
2060         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2061
2062         while (min_objects > 1) {
2063                 fraction = 16;
2064                 while (fraction >= 4) {
2065                         order = slab_order(size, min_objects,
2066                                         slub_max_order, fraction, reserved);
2067                         if (order <= slub_max_order)
2068                                 return order;
2069                         fraction /= 2;
2070                 }
2071                 min_objects--;
2072         }
2073
2074         /*
2075          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2076          * lets see if we can place a single object there.
2077          */
2078         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
2079         if (order <= slub_max_order)
2080                 return order;
2081
2082         /*
2083          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2084          */
2085         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
2086         if (order < MAX_ORDER)
2087                 return order;
2088         return -ENOSYS;
2089 }
2090
2091 /*
2092  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2093  */
2094 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2095                 unsigned long align, unsigned long size)
2096 {
2097         /*
2098          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2099          * suggestion if the object is sufficiently large.
2100          *
2101          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2102          * alignment though. If that is greater then use it.
2103          */
2104         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2105                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2106                 while (size <= ralign / 2)
2107                         ralign /= 2;
2108                 align = max(align, ralign);
2109         }
2110
2111         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2112                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2113
2114         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2115 }
2116
2117 static void
2118 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2119 {
2120         n->nr_partial = 0;
2121         spin_lock_init(&n->list_lock);
2122         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2123 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2124         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2125         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2126         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2127 #endif
2128 }
2129
2130 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2131 {
2132         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2133                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2134
2135         s->cpu_slab = alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2136
2137         return s->cpu_slab != NULL;
2138 }
2139
2140 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2141
2142 /*
2143  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2144  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2145  * possible.
2146  *
2147  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2148  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2149  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2150  */
2151 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2152 {
2153         struct page *page;
2154         struct kmem_cache_node *n;
2155         unsigned long flags;
2156
2157         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2158
2159         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2160
2161         BUG_ON(!page);
2162         if (page_to_nid(page) != node) {
2163                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2164                                 "node %d\n", node);
2165                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2166                                 "in order to be able to continue\n");
2167         }
2168
2169         n = page->freelist;
2170         BUG_ON(!n);
2171         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2172         page->inuse++;
2173         kmem_cache_node->node[node] = n;
2174 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2175         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2176         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2177 #endif
2178         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2179         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2180
2181         /*
2182          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2183          * so even though there cannot be a race this early in
2184          * the boot sequence, we still disable irqs.
2185          */
2186         local_irq_save(flags);
2187         add_partial(n, page, 0);
2188         local_irq_restore(flags);
2189 }
2190
2191 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2192 {
2193         int node;
2194
2195         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2196                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2197
2198                 if (n)
2199                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2200
2201                 s->node[node] = NULL;
2202         }
2203 }
2204
2205 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2206 {
2207         int node;
2208
2209         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2210                 struct kmem_cache_node *n;
2211
2212                 if (slab_state == DOWN) {
2213                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2214                         continue;
2215                 }
2216                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2217                                                 GFP_KERNEL, node);
2218
2219                 if (!n) {
2220                         free_kmem_cache_nodes(s);
2221                         return 0;
2222                 }
2223
2224                 s->node[node] = n;
2225                 init_kmem_cache_node(n, s);
2226         }
2227         return 1;
2228 }
2229
2230 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2231 {
2232         if (min < MIN_PARTIAL)
2233                 min = MIN_PARTIAL;
2234         else if (min > MAX_PARTIAL)
2235                 min = MAX_PARTIAL;
2236         s->min_partial = min;
2237 }
2238
2239 /*
2240  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2241  * a slab object.
2242  */
2243 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2244 {
2245         unsigned long flags = s->flags;
2246         unsigned long size = s->objsize;
2247         unsigned long align = s->align;
2248         int order;
2249
2250         /*
2251          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2252          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2253          * the possible location of the free pointer.
2254          */
2255         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2256
2257 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2258         /*
2259          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2260          * the slab may touch the object after free or before allocation
2261          * then we should never poison the object itself.
2262          */
2263         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2264                         !s->ctor)
2265                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2266         else
2267                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2268
2269
2270         /*
2271          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2272          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2273          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2274          */
2275         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2276                 size += sizeof(void *);
2277 #endif
2278
2279         /*
2280          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2281          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2282          */
2283         s->inuse = size;
2284
2285         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2286                 s->ctor)) {
2287                 /*
2288                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2289                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2290                  * kmem_cache_free.
2291                  *
2292                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2293                  * destructor or are poisoning the objects.
2294                  */
2295                 s->offset = size;
2296                 size += sizeof(void *);
2297         }
2298
2299 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2300         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2301                 /*
2302                  * Need to store information about allocs and frees after
2303                  * the object.
2304                  */
2305                 size += 2 * sizeof(struct track);
2306
2307         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2308                 /*
2309                  * Add some empty padding so that we can catch
2310                  * overwrites from earlier objects rather than let
2311                  * tracking information or the free pointer be
2312                  * corrupted if a user writes before the start
2313                  * of the object.
2314                  */
2315                 size += sizeof(void *);
2316 #endif
2317
2318         /*
2319          * Determine the alignment based on various parameters that the
2320          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2321          * on bootup.
2322          */
2323         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2324         s->align = align;
2325
2326         /*
2327          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2328          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2329          * each object to conform to the alignment.
2330          */
2331         size = ALIGN(size, align);
2332         s->size = size;
2333         if (forced_order >= 0)
2334                 order = forced_order;
2335         else
2336                 order = calculate_order(size, s->reserved);
2337
2338         if (order < 0)
2339                 return 0;
2340
2341         s->allocflags = 0;
2342         if (order)
2343                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2344
2345         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2346                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2347
2348         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2349                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2350
2351         /*
2352          * Determine the number of objects per slab
2353          */
2354         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
2355         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
2356         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2357                 s->max = s->oo;
2358
2359         return !!oo_objects(s->oo);
2360
2361 }
2362
2363 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2364                 const char *name, size_t size,
2365                 size_t align, unsigned long flags,
2366                 void (*ctor)(void *))
2367 {
2368         memset(s, 0, kmem_size);
2369         s->name = name;
2370         s->ctor = ctor;
2371         s->objsize = size;
2372         s->align = align;
2373         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2374         s->reserved = 0;
2375
2376         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2377                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
2378
2379         if (!calculate_sizes(s, -1))
2380                 goto error;
2381         if (disable_higher_order_debug) {
2382                 /*
2383                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2384                  * order increased.
2385                  */
2386                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2387                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2388                         s->offset = 0;
2389                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2390                                 goto error;
2391                 }
2392         }
2393
2394         /*
2395          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2396          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2397          */
2398         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2399         s->refcount = 1;
2400 #ifdef CONFIG_NUMA
2401         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2402 #endif
2403         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2404                 goto error;
2405
2406         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2407                 return 1;
2408
2409         free_kmem_cache_nodes(s);
2410 error:
2411         if (flags & SLAB_PANIC)
2412                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2413                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2414                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2415                         s->offset, flags);
2416         return 0;
2417 }
2418
2419 /*
2420  * Determine the size of a slab object
2421  */
2422 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2423 {
2424         return s->objsize;
2425 }
2426 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2427
2428 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2429 {
2430         return s->name;
2431 }
2432 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2433
2434 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2435                                                         const char *text)
2436 {
2437 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2438         void *addr = page_address(page);
2439         void *p;
2440         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
2441                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
2442         if (!map)
2443                 return;
2444         slab_err(s, page, "%s", text);
2445         slab_lock(page);
2446         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2447                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2448
2449         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2450
2451                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2452                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2453                                                         p, p - addr);
2454                         print_tracking(s, p);
2455                 }
2456         }
2457         slab_unlock(page);
2458         kfree(map);
2459 #endif
2460 }
2461
2462 /*
2463  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2464  */
2465 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2466 {
2467         unsigned long flags;
2468         struct page *page, *h;
2469
2470         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2471         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2472                 if (!page->inuse) {
2473                         __remove_partial(n, page);
2474                         discard_slab(s, page);
2475                 } else {
2476                         list_slab_objects(s, page,
2477                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2478                 }
2479         }
2480         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2481 }
2482
2483 /*
2484  * Release all resources used by a slab cache.
2485  */
2486 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2487 {
2488         int node;
2489
2490         flush_all(s);
2491         free_percpu(s->cpu_slab);
2492         /* Attempt to free all objects */
2493         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2494                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2495
2496                 free_partial(s, n);
2497                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2498                         return 1;
2499         }
2500         free_kmem_cache_nodes(s);
2501         return 0;
2502 }
2503
2504 /*
2505  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2506  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2507  */
2508 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2509 {
2510         down_write(&slub_lock);
2511         s->refcount--;
2512         if (!s->refcount) {
2513                 list_del(&s->list);
2514                 if (kmem_cache_close(s)) {
2515                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2516                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2517                         dump_stack();
2518                 }
2519                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2520                         rcu_barrier();
2521                 sysfs_slab_remove(s);
2522         }
2523         up_write(&slub_lock);
2524 }
2525 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2526
2527 /********************************************************************
2528  *              Kmalloc subsystem
2529  *******************************************************************/
2530
2531 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2532 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2533
2534 static struct kmem_cache *kmem_cache;
2535
2536 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2537 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2538 #endif
2539
2540 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2541 {
2542         get_option(&str, &slub_min_order);
2543
2544         return 1;
2545 }
2546
2547 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2548
2549 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2550 {
2551         get_option(&str, &slub_max_order);
2552         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2553
2554         return 1;
2555 }
2556
2557 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2558
2559 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2560 {
2561         get_option(&str, &slub_min_objects);
2562
2563         return 1;
2564 }
2565
2566 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2567
2568 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2569 {
2570         slub_nomerge = 1;
2571         return 1;
2572 }
2573
2574 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2575
2576 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
2577                                                 int size, unsigned int flags)
2578 {
2579         struct kmem_cache *s;
2580
2581         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
2582
2583         /*
2584          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2585          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2586          */
2587         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2588                                                                 flags, NULL))
2589                 goto panic;
2590
2591         list_add(&s->list, &slab_caches);
2592         return s;
2593
2594 panic:
2595         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2596         return NULL;
2597 }
2598
2599 /*
2600  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2601  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2602  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2603  * fls.
2604  */
2605 static s8 size_index[24] = {
2606         3,      /* 8 */
2607         4,      /* 16 */
2608         5,      /* 24 */
2609         5,      /* 32 */
2610         6,      /* 40 */
2611         6,      /* 48 */
2612         6,      /* 56 */
2613         6,      /* 64 */
2614         1,      /* 72 */
2615         1,      /* 80 */
2616         1,      /* 88 */
2617         1,      /* 96 */
2618         7,      /* 104 */
2619         7,      /* 112 */
2620         7,      /* 120 */
2621         7,      /* 128 */
2622         2,      /* 136 */
2623         2,      /* 144 */
2624         2,      /* 152 */
2625         2,      /* 160 */
2626         2,      /* 168 */
2627         2,      /* 176 */
2628         2,      /* 184 */
2629         2       /* 192 */
2630 };
2631
2632 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2633 {
2634         return (bytes - 1) / 8;
2635 }
2636
2637 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2638 {
2639         int index;
2640
2641         if (size <= 192) {
2642                 if (!size)
2643                         return ZERO_SIZE_PTR;
2644
2645                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2646         } else
2647                 index = fls(size - 1);
2648
2649 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2650         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2651                 return kmalloc_dma_caches[index];
2652
2653 #endif
2654         return kmalloc_caches[index];
2655 }
2656
2657 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2658 {
2659         struct kmem_cache *s;
2660         void *ret;
2661
2662         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2663                 return kmalloc_large(size, flags);
2664
2665         s = get_slab(size, flags);
2666
2667         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2668                 return s;
2669
2670         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2671
2672         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2673
2674         return ret;
2675 }
2676 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2677
2678 #ifdef CONFIG_NUMA
2679 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2680 {
2681         struct page *page;
2682         void *ptr = NULL;
2683
2684         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2685         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2686         if (page)
2687                 ptr = page_address(page);
2688
2689         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2690         return ptr;
2691 }
2692
2693 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2694 {
2695         struct kmem_cache *s;
2696         void *ret;
2697
2698         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2699                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2700
2701                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2702                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2703                                    flags, node);
2704
2705                 return ret;
2706         }
2707
2708         s = get_slab(size, flags);
2709
2710         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2711                 return s;
2712
2713         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2714
2715         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2716
2717         return ret;
2718 }
2719 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2720 #endif
2721
2722 size_t ksize(const void *object)
2723 {
2724         struct page *page;
2725         struct kmem_cache *s;
2726
2727         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2728                 return 0;
2729
2730         page = virt_to_head_page(object);
2731
2732         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2733                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2734                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2735         }
2736         s = page->slab;
2737
2738 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2739         /*
2740          * Debugging requires use of the padding between object
2741          * and whatever may come after it.
2742          */
2743         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2744                 return s->objsize;
2745
2746 #endif
2747         /*
2748          * If we have the need to store the freelist pointer
2749          * back there or track user information then we can
2750          * only use the space before that information.
2751          */
2752         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2753                 return s->inuse;
2754         /*
2755          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2756          */
2757         return s->size;
2758 }
2759 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2760
2761 void kfree(const void *x)
2762 {
2763         struct page *page;
2764         void *object = (void *)x;
2765
2766         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2767
2768         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2769                 return;
2770
2771         page = virt_to_head_page(x);
2772         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2773                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2774                 kmemleak_free(x);
2775                 put_page(page);
2776                 return;
2777         }
2778         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2779 }
2780 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2781
2782 /*
2783  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2784  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2785  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2786  * and thus they can be removed from the partial lists.
2787  *
2788  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2789  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2790  * are freed in them.
2791  */
2792 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2793 {
2794         int node;
2795         int i;
2796         struct kmem_cache_node *n;
2797         struct page *page;
2798         struct page *t;
2799         int objects = oo_objects(s->max);
2800         struct list_head *slabs_by_inuse =
2801                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2802         unsigned long flags;
2803
2804         if (!slabs_by_inuse)
2805                 return -ENOMEM;
2806
2807         flush_all(s);
2808         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2809                 n = get_node(s, node);
2810
2811                 if (!n->nr_partial)
2812                         continue;
2813
2814                 for (i = 0; i < objects; i++)
2815                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2816
2817                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2818
2819                 /*
2820                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2821                  *
2822                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2823                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2824                  */
2825                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2826                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2827                                 /*
2828                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2829                                  * may have freed the last object and be
2830                                  * waiting to release the slab.
2831                                  */
2832                                 __remove_partial(n, page);
2833                                 slab_unlock(page);
2834                                 discard_slab(s, page);
2835                         } else {
2836                                 list_move(&page->lru,
2837                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2838                         }
2839                 }
2840
2841                 /*
2842                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2843                  * first and the least used slabs at the end.
2844                  */
2845                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2846                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2847
2848                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2849         }
2850
2851         kfree(slabs_by_inuse);
2852         return 0;
2853 }
2854 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2855
2856 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2857 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2858 {
2859         struct kmem_cache *s;
2860
2861         down_read(&slub_lock);
2862         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2863                 kmem_cache_shrink(s);
2864         up_read(&slub_lock);
2865
2866         return 0;
2867 }
2868
2869 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2870 {
2871         struct kmem_cache_node *n;
2872         struct kmem_cache *s;
2873         struct memory_notify *marg = arg;
2874         int offline_node;
2875
2876         offline_node = marg->status_change_nid;
2877
2878         /*
2879          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2880          * for it yet.
2881          */
2882         if (offline_node < 0)
2883                 return;
2884
2885         down_read(&slub_lock);
2886         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2887                 n = get_node(s, offline_node);
2888                 if (n) {
2889                         /*
2890                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2891                          * that is going down. We were unable to free them,
2892                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2893                          * callback. So, we must fail.
2894                          */
2895                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2896
2897                         s->node[offline_node] = NULL;
2898                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2899                 }
2900         }
2901         up_read(&slub_lock);
2902 }
2903
2904 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2905 {
2906         struct kmem_cache_node *n;
2907         struct kmem_cache *s;
2908         struct memory_notify *marg = arg;
2909         int nid = marg->status_change_nid;
2910         int ret = 0;
2911
2912         /*
2913          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2914          * already created. Nothing to do.
2915          */
2916         if (nid < 0)
2917                 return 0;
2918
2919         /*
2920          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2921          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2922          * online.
2923          */
2924         down_read(&slub_lock);
2925         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2926                 /*
2927                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2928                  *      since memory is not yet available from the node that
2929                  *      is brought up.
2930                  */
2931                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
2932                 if (!n) {
2933                         ret = -ENOMEM;
2934                         goto out;
2935                 }
2936                 init_kmem_cache_node(n, s);
2937                 s->node[nid] = n;
2938         }
2939 out:
2940         up_read(&slub_lock);
2941         return ret;
2942 }
2943
2944 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2945                                 unsigned long action, void *arg)
2946 {
2947         int ret = 0;
2948
2949         switch (action) {
2950         case MEM_GOING_ONLINE:
2951                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2952                 break;
2953         case MEM_GOING_OFFLINE:
2954                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2955                 break;
2956         case MEM_OFFLINE:
2957         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2958                 slab_mem_offline_callback(arg);
2959                 break;
2960         case MEM_ONLINE:
2961         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2962                 break;
2963         }
2964         if (ret)
2965                 ret = notifier_from_errno(ret);
2966         else
2967                 ret = NOTIFY_OK;
2968         return ret;
2969 }
2970
2971 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2972
2973 /********************************************************************
2974  *                      Basic setup of slabs
2975  *******************************************************************/
2976
2977 /*
2978  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
2979  * the page allocator
2980  */
2981
2982 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
2983 {
2984         int node;
2985
2986         list_add(&s->list, &slab_caches);
2987         s->refcount = -1;
2988
2989         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2990                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2991                 struct page *p;
2992
2993                 if (n) {
2994                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
2995                                 p->slab = s;
2996
2997 #ifdef CONFIG_SLAB_DEBUG
2998                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
2999                                 p->slab = s;
3000 #endif
3001                 }
3002         }
3003 }
3004
3005 void __init kmem_cache_init(void)
3006 {
3007         int i;
3008         int caches = 0;
3009         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3010         int order;
3011         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3012         unsigned long kmalloc_size;
3013
3014         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3015                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3016
3017         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3018         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3019         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3020         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3021
3022         /*
3023          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3024          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3025          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3026          */
3027         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3028
3029         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3030                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3031                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3032
3033         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3034
3035         /* Able to allocate the per node structures */
3036         slab_state = PARTIAL;
3037
3038         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3039         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3040                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3041         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3042         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3043
3044         /*
3045          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3046          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3047          * update any list pointers.
3048          */
3049         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3050
3051         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3052         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3053
3054         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3055
3056         caches++;
3057         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3058         caches++;
3059         /* Free temporary boot structure */
3060         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3061
3062         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3063
3064         /*
3065          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3066          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3067          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3068          *
3069          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3070          * handle the index determination for the smaller caches.
3071          *
3072          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3073          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3074          */
3075         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3076                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3077
3078         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3079                 int elem = size_index_elem(i);
3080                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3081                         break;
3082                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3083         }
3084
3085         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3086                 /*
3087                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3088                  * is 64 byte.
3089                  */
3090                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3091                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3092         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3093                 /*
3094                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3095                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3096                  * instead.
3097                  */
3098                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3099                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3100         }
3101
3102         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3103         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3104                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3105                 caches++;
3106         }
3107
3108         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3109                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3110                 caches++;
3111         }
3112
3113         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3114                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3115                 caches++;
3116         }
3117
3118         slab_state = UP;
3119
3120         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3121         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3122                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3123                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3124         }
3125
3126         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3127                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3128                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3129         }
3130
3131         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3132                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3133
3134                 BUG_ON(!s);
3135                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3136         }
3137
3138 #ifdef CONFIG_SMP
3139         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3140 #endif
3141
3142 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3143         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3144                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3145
3146                 if (s && s->size) {
3147                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3148                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3149
3150                         BUG_ON(!name);
3151                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3152                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3153                 }
3154         }
3155 #endif
3156         printk(KERN_INFO
3157                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3158                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3159                 caches, cache_line_size(),
3160                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3161                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3162 }
3163
3164 void __init kmem_cache_init_late(void)
3165 {
3166 }
3167
3168 /*
3169  * Find a mergeable slab cache
3170  */
3171 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3172 {
3173         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3174                 return 1;
3175
3176         if (s->ctor)
3177                 return 1;
3178
3179         /*
3180          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3181          */
3182         if (s->refcount < 0)
3183                 return 1;
3184
3185         return 0;
3186 }
3187
3188 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3189                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3190                 void (*ctor)(void *))
3191 {
3192         struct kmem_cache *s;
3193
3194         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3195                 return NULL;
3196
3197         if (ctor)
3198                 return NULL;
3199
3200         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3201         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3202         size = ALIGN(size, align);
3203         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3204
3205         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3206                 if (slab_unmergeable(s))
3207                         continue;
3208
3209                 if (size > s->size)
3210                         continue;
3211
3212                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3213                                 continue;
3214                 /*
3215                  * Check if alignment is compatible.
3216                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3217                  */
3218                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3219                         continue;
3220
3221                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3222                         continue;
3223
3224                 return s;
3225         }
3226         return NULL;
3227 }
3228
3229 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3230                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3231 {
3232         struct kmem_cache *s;
3233         char *n;
3234
3235         if (WARN_ON(!name))
3236                 return NULL;
3237
3238         down_write(&slub_lock);
3239         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3240         if (s) {
3241                 s->refcount++;
3242                 /*
3243                  * Adjust the object sizes so that we clear
3244                  * the complete object on kzalloc.
3245                  */
3246                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3247                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3248
3249                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3250                         s->refcount--;
3251                         goto err;
3252                 }
3253                 up_write(&slub_lock);
3254                 return s;
3255         }
3256
3257         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3258         if (!n)
3259                 goto err;
3260
3261         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3262         if (s) {
3263                 if (kmem_cache_open(s, n,
3264                                 size, align, flags, ctor)) {
3265                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3266                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3267                                 list_del(&s->list);
3268                                 kfree(n);
3269                                 kfree(s);
3270                                 goto err;
3271                         }
3272                         up_write(&slub_lock);
3273                         return s;
3274                 }
3275                 kfree(n);
3276                 kfree(s);
3277         }
3278 err:
3279         up_write(&slub_lock);
3280
3281         if (flags & SLAB_PANIC)
3282                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3283         else
3284                 s = NULL;
3285         return s;
3286 }
3287 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3288
3289 #ifdef CONFIG_SMP
3290 /*
3291  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3292  * necessary.
3293  */
3294 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3295                 unsigned long action, void *hcpu)
3296 {
3297         long cpu = (long)hcpu;
3298         struct kmem_cache *s;
3299         unsigned long flags;
3300
3301         switch (action) {
3302         case CPU_UP_CANCELED:
3303         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3304         case CPU_DEAD:
3305         case CPU_DEAD_FROZEN:
3306                 down_read(&slub_lock);
3307                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3308                         local_irq_save(flags);
3309                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3310                         local_irq_restore(flags);
3311                 }
3312                 up_read(&slub_lock);
3313                 break;
3314         default:
3315                 break;
3316         }
3317         return NOTIFY_OK;
3318 }
3319
3320 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3321         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3322 };
3323
3324 #endif
3325
3326 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3327 {
3328         struct kmem_cache *s;
3329         void *ret;
3330
3331         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3332                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3333
3334         s = get_slab(size, gfpflags);
3335
3336         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3337                 return s;
3338
3339         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3340
3341         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3342         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3343
3344         return ret;
3345 }
3346
3347 #ifdef CONFIG_NUMA
3348 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3349                                         int node, unsigned long caller)
3350 {
3351         struct kmem_cache *s;
3352         void *ret;
3353
3354         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3355                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3356
3357                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3358                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3359                                    gfpflags, node);
3360
3361                 return ret;
3362         }
3363
3364         s = get_slab(size, gfpflags);
3365
3366         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3367                 return s;
3368
3369         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3370
3371         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3372         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3373
3374         return ret;
3375 }
3376 #endif
3377
3378 #ifdef CONFIG_SYSFS
3379 static int count_inuse(struct page *page)
3380 {
3381         return page->inuse;
3382 }
3383
3384 static int count_total(struct page *page)
3385 {
3386         return page->objects;
3387 }
3388 #endif
3389
3390 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3391 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3392                                                 unsigned long *map)
3393 {
3394         void *p;
3395         void *addr = page_address(page);
3396
3397         if (!check_slab(s, page) ||
3398                         !on_freelist(s, page, NULL))
3399                 return 0;
3400
3401         /* Now we know that a valid freelist exists */
3402         bitmap_zero(map, page->objects);
3403
3404         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3405                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3406                 if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
3407                         return 0;
3408         }
3409
3410         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3411                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3412                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
3413                                 return 0;
3414         return 1;
3415 }
3416
3417 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3418                                                 unsigned long *map)
3419 {
3420         if (slab_trylock(page)) {
3421                 validate_slab(s, page, map);
3422                 slab_unlock(page);
3423         } else
3424                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3425                         s->name, page);
3426 }
3427
3428 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3429                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3430 {
3431         unsigned long count = 0;
3432         struct page *page;
3433         unsigned long flags;
3434
3435         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3436
3437         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3438                 validate_slab_slab(s, page, map);
3439                 count++;
3440         }
3441         if (count != n->nr_partial)
3442                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3443                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3444
3445         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3446                 goto out;
3447
3448         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3449                 validate_slab_slab(s, page, map);
3450                 count++;
3451         }
3452         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3453                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3454                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3455                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3456
3457 out:
3458         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3459         return count;
3460 }
3461
3462 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3463 {
3464         int node;
3465         unsigned long count = 0;
3466         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3467                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3468
3469         if (!map)
3470                 return -ENOMEM;
3471
3472         flush_all(s);
3473         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3474                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3475
3476                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3477         }
3478         kfree(map);
3479         return count;
3480 }
3481 /*
3482  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3483  * and freed.
3484  */
3485
3486 struct location {
3487         unsigned long count;
3488         unsigned long addr;
3489         long long sum_time;
3490         long min_time;
3491         long max_time;
3492         long min_pid;
3493         long max_pid;
3494         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3495         nodemask_t nodes;
3496 };
3497
3498 struct loc_track {
3499         unsigned long max;
3500         unsigned long count;
3501         struct location *loc;
3502 };
3503
3504 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3505 {
3506         if (t->max)
3507                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3508                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3509 }
3510
3511 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3512 {
3513         struct location *l;
3514         int order;
3515
3516         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3517
3518         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3519         if (!l)
3520                 return 0;
3521
3522         if (t->count) {
3523                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3524                 free_loc_track(t);
3525         }
3526         t->max = max;
3527         t->loc = l;
3528         return 1;
3529 }
3530
3531 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3532                                 const struct track *track)
3533 {
3534         long start, end, pos;
3535         struct location *l;
3536         unsigned long caddr;
3537         unsigned long age = jiffies - track->when;
3538
3539         start = -1;
3540         end = t->count;
3541
3542         for ( ; ; ) {
3543                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3544
3545                 /*
3546                  * There is nothing at "end". If we end up there
3547                  * we need to add something to before end.
3548                  */
3549                 if (pos == end)
3550                         break;
3551
3552                 caddr = t->loc[pos].addr;
3553                 if (track->addr == caddr) {
3554
3555                         l = &t->loc[pos];
3556                         l->count++;
3557                         if (track->when) {
3558                                 l->sum_time += age;
3559                                 if (age < l->min_time)
3560                                         l->min_time = age;
3561                                 if (age > l->max_time)
3562                                         l->max_time = age;
3563
3564                                 if (track->pid < l->min_pid)
3565                                         l->min_pid = track->pid;
3566                                 if (track->pid > l->max_pid)
3567                                         l->max_pid = track->pid;
3568
3569                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3570                                                 to_cpumask(l->cpus));
3571                         }
3572                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3573                         return 1;
3574                 }
3575
3576                 if (track->addr < caddr)
3577                         end = pos;
3578                 else
3579                         start = pos;
3580         }
3581
3582         /*
3583          * Not found. Insert new tracking element.
3584          */
3585         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3586                 return 0;
3587
3588         l = t->loc + pos;
3589         if (pos < t->count)
3590                 memmove(l + 1, l,
3591                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3592         t->count++;
3593         l->count = 1;
3594         l->addr = track->addr;
3595         l->sum_time = age;
3596         l->min_time = age;
3597         l->max_time = age;
3598         l->min_pid = track->pid;
3599         l->max_pid = track->pid;
3600         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3601         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3602         nodes_clear(l->nodes);
3603         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3604         return 1;
3605 }
3606
3607 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3608                 struct page *page, enum track_item alloc,
3609                 unsigned long *map)
3610 {
3611         void *addr = page_address(page);
3612         void *p;
3613
3614         bitmap_zero(map, page->objects);
3615         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3616                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3617
3618         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3619                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3620                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3621 }
3622
3623 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3624                                         enum track_item alloc)
3625 {
3626         int len = 0;
3627         unsigned long i;
3628         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3629         int node;
3630         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3631                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3632
3633         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3634                                      GFP_TEMPORARY)) {
3635                 kfree(map);
3636                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3637         }
3638         /* Push back cpu slabs */
3639         flush_all(s);
3640
3641         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3642                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3643                 unsigned long flags;
3644                 struct page *page;
3645
3646                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3647                         continue;
3648
3649                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3650                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3651                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3652                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3653                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3654                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3655         }
3656
3657         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3658                 struct location *l = &t.loc[i];
3659
3660                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3661                         break;
3662                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3663
3664                 if (l->addr)
3665                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
3666                 else
3667                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3668
3669                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3670                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3671                                 l->min_time,
3672                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3673                                 l->max_time);
3674                 } else
3675                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3676                                 l->min_time);
3677
3678                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3679                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3680                                 l->min_pid, l->max_pid);
3681                 else
3682                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3683                                 l->min_pid);
3684
3685                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3686                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3687                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3688                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3689                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3690                                                  to_cpumask(l->cpus));
3691                 }
3692
3693                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3694                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3695                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3696                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3697                                         l->nodes);
3698                 }
3699
3700                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3701         }
3702
3703         free_loc_track(&t);
3704         kfree(map);
3705         if (!t.count)
3706                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3707         return len;
3708 }
3709 #endif
3710
3711 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3712 static void resiliency_test(void)
3713 {
3714         u8 *p;
3715
3716         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
3717
3718         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3719         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3720         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3721
3722         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3723         p[16] = 0x12;
3724         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3725                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3726
3727         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
3728
3729         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3730         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3731         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3732         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3733                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3734         printk(KERN_ERR
3735                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3736
3737         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
3738         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3739         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3740         *p = 0x56;
3741         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3742                                                                         p);
3743         printk(KERN_ERR
3744                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3745         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
3746
3747         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3748         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3749         kfree(p);
3750         *p = 0x78;
3751         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3752         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
3753
3754         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3755         kfree(p);
3756         p[50] = 0x9a;
3757         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3758                         p);
3759         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
3760
3761         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3762         kfree(p);
3763         p[512] = 0xab;
3764         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3765         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
3766 }
3767 #else
3768 #ifdef CONFIG_SYSFS
3769 static void resiliency_test(void) {};
3770 #endif
3771 #endif
3772
3773 #ifdef CONFIG_SYSFS
3774 enum slab_stat_type {
3775         SL_ALL,                 /* All slabs */
3776         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3777         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3778         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3779         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3780 };
3781
3782 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3783 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3784 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3785 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3786 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3787
3788 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3789                             char *buf, unsigned long flags)
3790 {
3791         unsigned long total = 0;
3792         int node;
3793         int x;
3794         unsigned long *nodes;
3795         unsigned long *per_cpu;
3796
3797         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3798         if (!nodes)
3799                 return -ENOMEM;
3800         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3801
3802         if (flags & SO_CPU) {
3803                 int cpu;
3804
3805                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3806                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3807
3808                         if (!c || c->node < 0)
3809                                 continue;
3810
3811                         if (c->page) {
3812                                         if (flags & SO_TOTAL)
3813                                                 x = c->page->objects;
3814                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3815                                         x = c->page->inuse;
3816                                 else
3817                                         x = 1;
3818
3819                                 total += x;
3820                                 nodes[c->node] += x;
3821                         }
3822                         per_cpu[c->node]++;
3823                 }
3824         }
3825
3826         lock_memory_hotplug();
3827 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3828         if (flags & SO_ALL) {
3829                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3830                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3831
3832                 if (flags & SO_TOTAL)
3833                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3834                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3835                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3836                                 count_partial(n, count_free);
3837
3838                         else
3839                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3840                         total += x;
3841                         nodes[node] += x;
3842                 }
3843
3844         } else
3845 #endif
3846         if (flags & SO_PARTIAL) {
3847                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3848                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3849
3850                         if (flags & SO_TOTAL)
3851                                 x = count_partial(n, count_total);
3852                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3853                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3854                         else
3855                                 x = n->nr_partial;
3856                         total += x;
3857                         nodes[node] += x;
3858                 }
3859         }
3860         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3861 #ifdef CONFIG_NUMA
3862         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3863                 if (nodes[node])
3864                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3865                                         node, nodes[node]);
3866 #endif
3867         unlock_memory_hotplug();
3868         kfree(nodes);
3869         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3870 }
3871
3872 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3873 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3874 {
3875         int node;
3876
3877         for_each_online_node(node) {
3878                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3879
3880                 if (!n)
3881                         continue;
3882
3883                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3884                         return 1;
3885         }
3886         return 0;
3887 }
3888 #endif
3889
3890 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3891 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3892
3893 struct slab_attribute {
3894         struct attribute attr;
3895         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3896         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3897 };
3898
3899 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3900         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3901
3902 #define SLAB_ATTR(_name) \
3903         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3904         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3905
3906 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3907 {
3908         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3909 }
3910 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3911
3912 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3913 {
3914         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3915 }
3916 SLAB_ATTR_RO(align);
3917
3918 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3919 {
3920         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3921 }
3922 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3923
3924 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3925 {
3926         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3927 }
3928 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3929
3930 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3931                                 const char *buf, size_t length)
3932 {
3933         unsigned long order;
3934         int err;
3935
3936         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3937         if (err)
3938                 return err;
3939
3940         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3941                 return -EINVAL;
3942
3943         calculate_sizes(s, order);
3944         return length;
3945 }
3946
3947 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3948 {
3949         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3950 }
3951 SLAB_ATTR(order);
3952
3953 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3954 {
3955         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3956 }
3957
3958 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3959                                  size_t length)
3960 {
3961         unsigned long min;
3962         int err;
3963
3964         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3965         if (err)
3966                 return err;
3967
3968         set_min_partial(s, min);
3969         return length;
3970 }
3971 SLAB_ATTR(min_partial);
3972
3973 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3974 {
3975         if (!s->ctor)
3976                 return 0;
3977         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
3978 }
3979 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3980
3981 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3982 {
3983         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3984 }
3985 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3986
3987 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3988 {
3989         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3990 }
3991 SLAB_ATTR_RO(partial);
3992
3993 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3994 {
3995         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3996 }
3997 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3998
3999 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4000 {
4001         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4002 }
4003 SLAB_ATTR_RO(objects);
4004
4005 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4006 {
4007         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4008 }
4009 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4010
4011 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4012 {
4013         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4014 }
4015
4016 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4017                                 const char *buf, size_t length)
4018 {
4019         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4020         if (buf[0] == '1')
4021                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4022         return length;
4023 }
4024 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4025
4026 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4027 {
4028         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4029 }
4030 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4031
4032 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4033 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4034 {
4035         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4036 }
4037 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4038 #endif
4039
4040 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4041 {
4042         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4043 }
4044 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4045
4046 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4047 {
4048         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4049 }
4050 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4051
4052 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4053 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4054 {
4055         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4056 }
4057 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4058
4059 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4060 {
4061         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4062 }
4063 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4064
4065 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4066 {
4067         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4068 }
4069
4070 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4071                                 const char *buf, size_t length)
4072 {
4073         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4074         if (buf[0] == '1')
4075                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4076         return length;
4077 }
4078 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4079
4080 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4081 {
4082         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4083 }
4084
4085 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4086                                                         size_t length)
4087 {
4088         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4089         if (buf[0] == '1')
4090                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4091         return length;
4092 }
4093 SLAB_ATTR(trace);
4094
4095 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4096 {
4097         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4098 }
4099
4100 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4101                                 const char *buf, size_t length)
4102 {
4103         if (any_slab_objects(s))
4104                 return -EBUSY;
4105
4106         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4107         if (buf[0] == '1')
4108                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4109         calculate_sizes(s, -1);
4110         return length;
4111 }
4112 SLAB_ATTR(red_zone);
4113
4114 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4115 {
4116         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4117 }
4118
4119 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4120                                 const char *buf, size_t length)
4121 {
4122         if (any_slab_objects(s))
4123                 return -EBUSY;
4124
4125         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4126         if (buf[0] == '1')
4127                 s->flags |= SLAB_POISON;
4128         calculate_sizes(s, -1);
4129         return length;
4130 }
4131 SLAB_ATTR(poison);
4132
4133 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4134 {
4135         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4136 }
4137
4138 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4139                                 const char *buf, size_t length)
4140 {
4141         if (any_slab_objects(s))
4142                 return -EBUSY;
4143
4144         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4145         if (buf[0] == '1')
4146                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4147         calculate_sizes(s, -1);
4148         return length;
4149 }
4150 SLAB_ATTR(store_user);
4151
4152 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4153 {
4154         return 0;
4155 }
4156
4157 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4158                         const char *buf, size_t length)
4159 {
4160         int ret = -EINVAL;
4161
4162         if (buf[0] == '1') {
4163                 ret = validate_slab_cache(s);
4164                 if (ret >= 0)
4165                         ret = length;
4166         }
4167         return ret;
4168 }
4169 SLAB_ATTR(validate);
4170
4171 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4172 {
4173         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4174                 return -ENOSYS;
4175         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4176 }
4177 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4178
4179 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4180 {
4181         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4182                 return -ENOSYS;
4183         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4184 }
4185 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4186 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4187
4188 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4189 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4190 {
4191         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4192 }
4193
4194 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4195                                                         size_t length)
4196 {
4197         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4198         if (buf[0] == '1')
4199                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4200         return length;
4201 }
4202 SLAB_ATTR(failslab);
4203 #endif
4204
4205 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4206 {
4207         return 0;
4208 }
4209
4210 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4211                         const char *buf, size_t length)
4212 {
4213         if (buf[0] == '1') {
4214                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4215
4216                 if (rc)
4217                         return rc;
4218         } else
4219                 return -EINVAL;
4220         return length;
4221 }
4222 SLAB_ATTR(shrink);
4223
4224 #ifdef CONFIG_NUMA
4225 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4226 {
4227         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4228 }
4229
4230 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4231                                 const char *buf, size_t length)
4232 {
4233         unsigned long ratio;
4234         int err;
4235
4236         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4237         if (err)
4238                 return err;
4239
4240         if (ratio <= 100)
4241                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4242
4243         return length;
4244 }
4245 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4246 #endif
4247
4248 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4249 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4250 {
4251         unsigned long sum  = 0;
4252         int cpu;
4253         int len;
4254         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4255
4256         if (!data)
4257                 return -ENOMEM;
4258
4259         for_each_online_cpu(cpu) {
4260                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4261
4262                 data[cpu] = x;
4263                 sum += x;
4264         }
4265
4266         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4267
4268 #ifdef CONFIG_SMP
4269         for_each_online_cpu(cpu) {
4270                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4271                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4272         }
4273 #endif
4274         kfree(data);
4275         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4276 }
4277
4278 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4279 {
4280         int cpu;
4281
4282         for_each_online_cpu(cpu)
4283                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4284 }
4285
4286 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4287 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4288 {                                                               \
4289         return show_stat(s, buf, si);                           \
4290 }                                                               \
4291 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4292                                 const char *buf, size_t length) \
4293 {                                                               \
4294         if (buf[0] != '0')                                      \
4295                 return -EINVAL;                                 \
4296         clear_stat(s, si);                                      \
4297         return length;                                          \
4298 }                                                               \
4299 SLAB_ATTR(text);                                                \
4300
4301 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4302 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4303 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4304 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4305 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4306 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4307 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4308 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4309 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4310 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4311 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4312 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4313 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4314 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4315 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4316 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4317 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4318 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4319 #endif
4320
4321 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4322         &slab_size_attr.attr,
4323         &object_size_attr.attr,
4324         &objs_per_slab_attr.attr,
4325         &order_attr.attr,
4326         &min_partial_attr.attr,
4327         &objects_attr.attr,
4328         &objects_partial_attr.attr,
4329         &partial_attr.attr,
4330         &cpu_slabs_attr.attr,
4331         &ctor_attr.attr,
4332         &aliases_attr.attr,
4333         &align_attr.attr,
4334         &hwcache_align_attr.attr,
4335         &reclaim_account_attr.attr,
4336         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4337         &shrink_attr.attr,
4338         &reserved_attr.attr,
4339 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4340         &total_objects_attr.attr,
4341         &slabs_attr.attr,
4342         &sanity_checks_attr.attr,
4343         &trace_attr.attr,
4344         &red_zone_attr.attr,
4345         &poison_attr.attr,
4346         &store_user_attr.attr,
4347         &validate_attr.attr,
4348         &alloc_calls_attr.attr,
4349         &free_calls_attr.attr,
4350 #endif
4351 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4352         &cache_dma_attr.attr,
4353 #endif
4354 #ifdef CONFIG_NUMA
4355         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4356 #endif
4357 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4358         &alloc_fastpath_attr.attr,
4359         &alloc_slowpath_attr.attr,
4360         &free_fastpath_attr.attr,
4361         &free_slowpath_attr.attr,
4362         &free_frozen_attr.attr,
4363         &free_add_partial_attr.attr,
4364         &free_remove_partial_attr.attr,
4365         &alloc_from_partial_attr.attr,
4366         &alloc_slab_attr.attr,
4367         &alloc_refill_attr.attr,
4368         &free_slab_attr.attr,
4369         &cpuslab_flush_attr.attr,
4370         &deactivate_full_attr.attr,
4371         &deactivate_empty_attr.attr,
4372         &deactivate_to_head_attr.attr,
4373         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4374         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4375         &order_fallback_attr.attr,
4376 #endif
4377 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4378         &failslab_attr.attr,
4379 #endif
4380
4381         NULL
4382 };
4383
4384 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4385         .attrs = slab_attrs,
4386 };
4387
4388 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4389                                 struct attribute *attr,
4390                                 char *buf)
4391 {
4392         struct slab_attribute *attribute;
4393         struct kmem_cache *s;
4394         int err;
4395
4396         attribute = to_slab_attr(attr);
4397         s = to_slab(kobj);
4398
4399         if (!attribute->show)
4400                 return -EIO;
4401
4402         err = attribute->show(s, buf);
4403
4404         return err;
4405 }
4406
4407 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4408                                 struct attribute *attr,
4409                                 const char *buf, size_t len)
4410 {
4411         struct slab_attribute *attribute;
4412         struct kmem_cache *s;
4413         int err;
4414
4415         attribute = to_slab_attr(attr);
4416         s = to_slab(kobj);
4417
4418         if (!attribute->store)
4419                 return -EIO;
4420
4421         err = attribute->store(s, buf, len);
4422
4423         return err;
4424 }
4425
4426 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4427 {
4428         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4429
4430         kfree(s->name);
4431         kfree(s);
4432 }
4433
4434 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4435         .show = slab_attr_show,
4436         .store = slab_attr_store,
4437 };
4438
4439 static struct kobj_type slab_ktype = {
4440         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4441         .release = kmem_cache_release
4442 };
4443
4444 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4445 {
4446         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4447
4448         if (ktype == &slab_ktype)
4449                 return 1;
4450         return 0;
4451 }
4452
4453 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4454         .filter = uevent_filter,
4455 };
4456
4457 static struct kset *slab_kset;
4458
4459 #define ID_STR_LENGTH 64
4460
4461 /* Create a unique string id for a slab cache:
4462  *
4463  * Format       :[flags-]size
4464  */
4465 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4466 {
4467         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4468         char *p = name;
4469
4470         BUG_ON(!name);
4471
4472         *p++ = ':';
4473         /*
4474          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4475          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4476          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4477          * are matched during merging to guarantee that the id is
4478          * unique.
4479          */
4480         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4481                 *p++ = 'd';
4482         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4483                 *p++ = 'a';
4484         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4485                 *p++ = 'F';
4486         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4487                 *p++ = 't';
4488         if (p != name + 1)
4489                 *p++ = '-';
4490         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4491         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4492         return name;
4493 }
4494
4495 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4496 {
4497         int err;
4498         const char *name;
4499         int unmergeable;
4500
4501         if (slab_state < SYSFS)
4502                 /* Defer until later */
4503                 return 0;
4504
4505         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4506         if (unmergeable) {
4507                 /*
4508                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4509                  * This is typically the case for debug situations. In that
4510                  * case we can catch duplicate names easily.
4511                  */
4512                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4513                 name = s->name;
4514         } else {
4515                 /*
4516                  * Create a unique name for the slab as a target
4517                  * for the symlinks.
4518                  */
4519                 name = create_unique_id(s);
4520         }
4521
4522         s->kobj.kset = slab_kset;
4523         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4524         if (err) {
4525                 kobject_put(&s->kobj);
4526                 return err;
4527         }
4528
4529         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4530         if (err) {
4531                 kobject_del(&s->kobj);
4532                 kobject_put(&s->kobj);
4533                 return err;
4534         }
4535         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4536         if (!unmergeable) {
4537                 /* Setup first alias */
4538                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4539                 kfree(name);
4540         }
4541         return 0;
4542 }
4543
4544 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4545 {
4546         if (slab_state < SYSFS)
4547                 /*
4548                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
4549                  * cache from sysfs.
4550                  */
4551                 return;
4552
4553         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4554         kobject_del(&s->kobj);
4555         kobject_put(&s->kobj);
4556 }
4557
4558 /*
4559  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4560  * available lest we lose that information.
4561  */
4562 struct saved_alias {
4563         struct kmem_cache *s;
4564         const char *name;
4565         struct saved_alias *next;
4566 };
4567
4568 static struct saved_alias *alias_list;
4569
4570 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4571 {
4572         struct saved_alias *al;
4573
4574         if (slab_state == SYSFS) {
4575                 /*
4576                  * If we have a leftover link then remove it.
4577                  */
4578                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4579                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4580         }
4581
4582         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4583         if (!al)
4584                 return -ENOMEM;
4585
4586         al->s = s;
4587         al->name = name;
4588         al->next = alias_list;
4589         alias_list = al;
4590         return 0;
4591 }
4592
4593 static int __init slab_sysfs_init(void)
4594 {
4595         struct kmem_cache *s;
4596         int err;
4597
4598         down_write(&slub_lock);
4599
4600         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4601         if (!slab_kset) {
4602                 up_write(&slub_lock);
4603                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4604                 return -ENOSYS;
4605         }
4606
4607         slab_state = SYSFS;
4608
4609         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4610                 err = sysfs_slab_add(s);
4611                 if (err)
4612                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4613                                                 " to sysfs\n", s->name);
4614         }
4615
4616         while (alias_list) {
4617                 struct saved_alias *al = alias_list;
4618
4619                 alias_list = alias_list->next;
4620                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4621                 if (err)
4622                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4623                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4624                 kfree(al);
4625         }
4626
4627         up_write(&slub_lock);
4628         resiliency_test();
4629         return 0;
4630 }
4631
4632 __initcall(slab_sysfs_init);
4633 #endif /* CONFIG_SYSFS */
4634
4635 /*
4636  * The /proc/slabinfo ABI
4637  */
4638 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4639 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4640 {
4641         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4642         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4643                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4644         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4645         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4646         seq_putc(m, '\n');
4647 }
4648
4649 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4650 {
4651         loff_t n = *pos;
4652
4653         down_read(&slub_lock);
4654         if (!n)
4655                 print_slabinfo_header(m);
4656
4657         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4658 }
4659
4660 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4661 {
4662         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4663 }
4664
4665 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4666 {
4667         up_read(&slub_lock);
4668 }
4669
4670 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4671 {
4672         unsigned long nr_partials = 0;
4673         unsigned long nr_slabs = 0;
4674         unsigned long nr_inuse = 0;
4675         unsigned long nr_objs = 0;
4676         unsigned long nr_free = 0;
4677         struct kmem_cache *s;
4678         int node;
4679
4680         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4681
4682         for_each_online_node(node) {
4683                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4684
4685                 if (!n)
4686                         continue;
4687
4688                 nr_partials += n->nr_partial;
4689                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4690                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4691                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4692         }
4693
4694         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4695
4696         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4697                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4698                    (1 << oo_order(s->oo)));
4699         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4700         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4701                    0UL);
4702         seq_putc(m, '\n');
4703         return 0;
4704 }
4705
4706 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4707         .start = s_start,
4708         .next = s_next,
4709         .stop = s_stop,
4710         .show = s_show,
4711 };
4712
4713 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4714 {
4715         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4716 }
4717
4718 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4719         .open           = slabinfo_open,
4720         .read           = seq_read,
4721         .llseek         = seq_lseek,
4722         .release        = seq_release,
4723 };
4724
4725 static int __init slab_proc_init(void)
4726 {
4727         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4728         return 0;
4729 }
4730 module_init(slab_proc_init);
4731 #endif /* CONFIG_SLABINFO */