mm: Extend gfp masking to the page allocator
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemtrace.h>
21 #include <linux/kmemcheck.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/kmemleak.h>
25 #include <linux/mempolicy.h>
26 #include <linux/ctype.h>
27 #include <linux/debugobjects.h>
28 #include <linux/kallsyms.h>
29 #include <linux/memory.h>
30 #include <linux/math64.h>
31 #include <linux/fault-inject.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 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
112 #define SLABDEBUG 1
113 #else
114 #define SLABDEBUG 0
115 #endif
116
117 /*
118  * Issues still to be resolved:
119  *
120  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
121  *
122  * - Variable sizing of the per node arrays
123  */
124
125 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
126 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
127
128 /*
129  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
130  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
131  */
132 #define MIN_PARTIAL 5
133
134 /*
135  * Maximum number of desirable partial slabs.
136  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
137  * sort the partial list by the number of objects in the.
138  */
139 #define MAX_PARTIAL 10
140
141 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
142                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
143
144 /*
145  * Set of flags that will prevent slab merging
146  */
147 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
148                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE)
149
150 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
151                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
152
153 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
154 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
155 #endif
156
157 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
158 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
159 #endif
160
161 #define OO_SHIFT        16
162 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
163 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
164
165 /* Internal SLUB flags */
166 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
167 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
168
169 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
170
171 #ifdef CONFIG_SMP
172 static struct notifier_block slab_notifier;
173 #endif
174
175 static enum {
176         DOWN,           /* No slab functionality available */
177         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
178         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
179         SYSFS           /* Sysfs up */
180 } slab_state = DOWN;
181
182 /* A list of all slab caches on the system */
183 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
184 static LIST_HEAD(slab_caches);
185
186 /*
187  * Tracking user of a slab.
188  */
189 struct track {
190         unsigned long addr;     /* Called from address */
191         int cpu;                /* Was running on cpu */
192         int pid;                /* Pid context */
193         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
194 };
195
196 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
197
198 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
199 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
200 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
201 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
202
203 #else
204 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
205 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
206                                                         { return 0; }
207 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
208 {
209         kfree(s);
210 }
211
212 #endif
213
214 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
215 {
216 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
217         c->stat[si]++;
218 #endif
219 }
220
221 /********************************************************************
222  *                      Core slab cache functions
223  *******************************************************************/
224
225 int slab_is_available(void)
226 {
227         return slab_state >= UP;
228 }
229
230 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
231 {
232 #ifdef CONFIG_NUMA
233         return s->node[node];
234 #else
235         return &s->local_node;
236 #endif
237 }
238
239 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
240 {
241 #ifdef CONFIG_SMP
242         return s->cpu_slab[cpu];
243 #else
244         return &s->cpu_slab;
245 #endif
246 }
247
248 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
249 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
250                                 struct page *page, const void *object)
251 {
252         void *base;
253
254         if (!object)
255                 return 1;
256
257         base = page_address(page);
258         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
259                 (object - base) % s->size) {
260                 return 0;
261         }
262
263         return 1;
264 }
265
266 /*
267  * Slow version of get and set free pointer.
268  *
269  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
270  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
271  * from the page struct.
272  */
273 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
274 {
275         return *(void **)(object + s->offset);
276 }
277
278 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
279 {
280         *(void **)(object + s->offset) = fp;
281 }
282
283 /* Loop over all objects in a slab */
284 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
285         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
286                         __p += (__s)->size)
287
288 /* Scan freelist */
289 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
290         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
291
292 /* Determine object index from a given position */
293 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
294 {
295         return (p - addr) / s->size;
296 }
297
298 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
299                                                 unsigned long size)
300 {
301         struct kmem_cache_order_objects x = {
302                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
303         };
304
305         return x;
306 }
307
308 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
309 {
310         return x.x >> OO_SHIFT;
311 }
312
313 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
314 {
315         return x.x & OO_MASK;
316 }
317
318 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
319 /*
320  * Debug settings:
321  */
322 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
323 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
324 #else
325 static int slub_debug;
326 #endif
327
328 static char *slub_debug_slabs;
329
330 /*
331  * Object debugging
332  */
333 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
334 {
335         int i, offset;
336         int newline = 1;
337         char ascii[17];
338
339         ascii[16] = 0;
340
341         for (i = 0; i < length; i++) {
342                 if (newline) {
343                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
344                         newline = 0;
345                 }
346                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
347                 offset = i % 16;
348                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
349                 if (offset == 15) {
350                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
351                         newline = 1;
352                 }
353         }
354         if (!newline) {
355                 i %= 16;
356                 while (i < 16) {
357                         printk(KERN_CONT "   ");
358                         ascii[i] = ' ';
359                         i++;
360                 }
361                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
362         }
363 }
364
365 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
366         enum track_item alloc)
367 {
368         struct track *p;
369
370         if (s->offset)
371                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
372         else
373                 p = object + s->inuse;
374
375         return p + alloc;
376 }
377
378 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
379                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
380 {
381         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
382
383         if (addr) {
384                 p->addr = addr;
385                 p->cpu = smp_processor_id();
386                 p->pid = current->pid;
387                 p->when = jiffies;
388         } else
389                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
390 }
391
392 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
393 {
394         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
395                 return;
396
397         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
398         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
399 }
400
401 static void print_track(const char *s, struct track *t)
402 {
403         if (!t->addr)
404                 return;
405
406         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
407                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
408 }
409
410 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
411 {
412         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
413                 return;
414
415         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
416         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
417 }
418
419 static void print_page_info(struct page *page)
420 {
421         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
422                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
423
424 }
425
426 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
427 {
428         va_list args;
429         char buf[100];
430
431         va_start(args, fmt);
432         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
433         va_end(args);
434         printk(KERN_ERR "========================================"
435                         "=====================================\n");
436         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
437         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
438                         "-------------------------------------\n\n");
439 }
440
441 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
442 {
443         va_list args;
444         char buf[100];
445
446         va_start(args, fmt);
447         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
448         va_end(args);
449         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
450 }
451
452 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
453 {
454         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
455         u8 *addr = page_address(page);
456
457         print_tracking(s, p);
458
459         print_page_info(page);
460
461         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
462                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
463
464         if (p > addr + 16)
465                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
466
467         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
468
469         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
470                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
471                         s->inuse - s->objsize);
472
473         if (s->offset)
474                 off = s->offset + sizeof(void *);
475         else
476                 off = s->inuse;
477
478         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
479                 off += 2 * sizeof(struct track);
480
481         if (off != s->size)
482                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
483                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
484
485         dump_stack();
486 }
487
488 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
489                         u8 *object, char *reason)
490 {
491         slab_bug(s, "%s", reason);
492         print_trailer(s, page, object);
493 }
494
495 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
496 {
497         va_list args;
498         char buf[100];
499
500         va_start(args, fmt);
501         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
502         va_end(args);
503         slab_bug(s, "%s", buf);
504         print_page_info(page);
505         dump_stack();
506 }
507
508 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
509 {
510         u8 *p = object;
511
512         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
513                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
514                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
515         }
516
517         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
518                 memset(p + s->objsize,
519                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
520                         s->inuse - s->objsize);
521 }
522
523 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
524 {
525         while (bytes) {
526                 if (*start != (u8)value)
527                         return start;
528                 start++;
529                 bytes--;
530         }
531         return NULL;
532 }
533
534 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
535                                                 void *from, void *to)
536 {
537         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
538         memset(from, data, to - from);
539 }
540
541 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
542                         u8 *object, char *what,
543                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
544 {
545         u8 *fault;
546         u8 *end;
547
548         fault = check_bytes(start, value, bytes);
549         if (!fault)
550                 return 1;
551
552         end = start + bytes;
553         while (end > fault && end[-1] == value)
554                 end--;
555
556         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
557         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
558                                         fault, end - 1, fault[0], value);
559         print_trailer(s, page, object);
560
561         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
562         return 0;
563 }
564
565 /*
566  * Object layout:
567  *
568  * object address
569  *      Bytes of the object to be managed.
570  *      If the freepointer may overlay the object then the free
571  *      pointer is the first word of the object.
572  *
573  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
574  *      0xa5 (POISON_END)
575  *
576  * object + s->objsize
577  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
578  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
579  *      objsize == inuse.
580  *
581  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
582  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
583  *
584  * object + s->inuse
585  *      Meta data starts here.
586  *
587  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
588  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
589  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
590  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
591  *              before the word boundary.
592  *
593  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
594  *
595  * object + s->size
596  *      Nothing is used beyond s->size.
597  *
598  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
599  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
600  * may be used with merged slabcaches.
601  */
602
603 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
604 {
605         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
606
607         if (s->offset)
608                 /* Freepointer is placed after the object. */
609                 off += sizeof(void *);
610
611         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
612                 /* We also have user information there */
613                 off += 2 * sizeof(struct track);
614
615         if (s->size == off)
616                 return 1;
617
618         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
619                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
620 }
621
622 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
623 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
624 {
625         u8 *start;
626         u8 *fault;
627         u8 *end;
628         int length;
629         int remainder;
630
631         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
632                 return 1;
633
634         start = page_address(page);
635         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
636         end = start + length;
637         remainder = length % s->size;
638         if (!remainder)
639                 return 1;
640
641         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
642         if (!fault)
643                 return 1;
644         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
645                 end--;
646
647         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
648         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
649
650         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
651         return 0;
652 }
653
654 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
655                                         void *object, int active)
656 {
657         u8 *p = object;
658         u8 *endobject = object + s->objsize;
659
660         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
661                 unsigned int red =
662                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
663
664                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
665                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
666                         return 0;
667         } else {
668                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
669                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
670                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
671                 }
672         }
673
674         if (s->flags & SLAB_POISON) {
675                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
676                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
677                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
678                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
679                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
680                         return 0;
681                 /*
682                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
683                  */
684                 check_pad_bytes(s, page, p);
685         }
686
687         if (!s->offset && active)
688                 /*
689                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
690                  * freepointer while object is allocated.
691                  */
692                 return 1;
693
694         /* Check free pointer validity */
695         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
696                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
697                 /*
698                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
699                  * of the free objects in this slab. May cause
700                  * another error because the object count is now wrong.
701                  */
702                 set_freepointer(s, p, NULL);
703                 return 0;
704         }
705         return 1;
706 }
707
708 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
709 {
710         int maxobj;
711
712         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
713
714         if (!PageSlab(page)) {
715                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
716                 return 0;
717         }
718
719         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
720         if (page->objects > maxobj) {
721                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
722                         s->name, page->objects, maxobj);
723                 return 0;
724         }
725         if (page->inuse > page->objects) {
726                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
727                         s->name, page->inuse, page->objects);
728                 return 0;
729         }
730         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
731         slab_pad_check(s, page);
732         return 1;
733 }
734
735 /*
736  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
737  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
738  */
739 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
740 {
741         int nr = 0;
742         void *fp = page->freelist;
743         void *object = NULL;
744         unsigned long max_objects;
745
746         while (fp && nr <= page->objects) {
747                 if (fp == search)
748                         return 1;
749                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
750                         if (object) {
751                                 object_err(s, page, object,
752                                         "Freechain corrupt");
753                                 set_freepointer(s, object, NULL);
754                                 break;
755                         } else {
756                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
757                                 page->freelist = NULL;
758                                 page->inuse = page->objects;
759                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
760                                 return 0;
761                         }
762                         break;
763                 }
764                 object = fp;
765                 fp = get_freepointer(s, object);
766                 nr++;
767         }
768
769         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
770         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
771                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
772
773         if (page->objects != max_objects) {
774                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
775                         "should be %d", page->objects, max_objects);
776                 page->objects = max_objects;
777                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
778         }
779         if (page->inuse != page->objects - nr) {
780                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
781                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
782                 page->inuse = page->objects - nr;
783                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
784         }
785         return search == NULL;
786 }
787
788 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
789                                                                 int alloc)
790 {
791         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
792                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
793                         s->name,
794                         alloc ? "alloc" : "free",
795                         object, page->inuse,
796                         page->freelist);
797
798                 if (!alloc)
799                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
800
801                 dump_stack();
802         }
803 }
804
805 /*
806  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
807  */
808 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
809 {
810         spin_lock(&n->list_lock);
811         list_add(&page->lru, &n->full);
812         spin_unlock(&n->list_lock);
813 }
814
815 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
816 {
817         struct kmem_cache_node *n;
818
819         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
820                 return;
821
822         n = get_node(s, page_to_nid(page));
823
824         spin_lock(&n->list_lock);
825         list_del(&page->lru);
826         spin_unlock(&n->list_lock);
827 }
828
829 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
830 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
831 {
832         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
833
834         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
835 }
836
837 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
838 {
839         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
840 }
841
842 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
843 {
844         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
845
846         /*
847          * May be called early in order to allocate a slab for the
848          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
849          * dilemma by deferring the increment of the count during
850          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
851          */
852         if (!NUMA_BUILD || n) {
853                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
854                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
855         }
856 }
857 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
858 {
859         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
860
861         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
862         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
863 }
864
865 /* Object debug checks for alloc/free paths */
866 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
867                                                                 void *object)
868 {
869         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
870                 return;
871
872         init_object(s, object, 0);
873         init_tracking(s, object);
874 }
875
876 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
877                                         void *object, unsigned long addr)
878 {
879         if (!check_slab(s, page))
880                 goto bad;
881
882         if (!on_freelist(s, page, object)) {
883                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
884                 goto bad;
885         }
886
887         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
888                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
889                 goto bad;
890         }
891
892         if (!check_object(s, page, object, 0))
893                 goto bad;
894
895         /* Success perform special debug activities for allocs */
896         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
897                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
898         trace(s, page, object, 1);
899         init_object(s, object, 1);
900         return 1;
901
902 bad:
903         if (PageSlab(page)) {
904                 /*
905                  * If this is a slab page then lets do the best we can
906                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
907                  * as used avoids touching the remaining objects.
908                  */
909                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
910                 page->inuse = page->objects;
911                 page->freelist = NULL;
912         }
913         return 0;
914 }
915
916 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
917                                         void *object, unsigned long addr)
918 {
919         if (!check_slab(s, page))
920                 goto fail;
921
922         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
923                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
924                 goto fail;
925         }
926
927         if (on_freelist(s, page, object)) {
928                 object_err(s, page, object, "Object already free");
929                 goto fail;
930         }
931
932         if (!check_object(s, page, object, 1))
933                 return 0;
934
935         if (unlikely(s != page->slab)) {
936                 if (!PageSlab(page)) {
937                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
938                                 "outside of slab", object);
939                 } else if (!page->slab) {
940                         printk(KERN_ERR
941                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
942                                                 object);
943                         dump_stack();
944                 } else
945                         object_err(s, page, object,
946                                         "page slab pointer corrupt.");
947                 goto fail;
948         }
949
950         /* Special debug activities for freeing objects */
951         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
952                 remove_full(s, page);
953         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
954                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
955         trace(s, page, object, 0);
956         init_object(s, object, 0);
957         return 1;
958
959 fail:
960         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
961         return 0;
962 }
963
964 static int __init setup_slub_debug(char *str)
965 {
966         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
967         if (*str++ != '=' || !*str)
968                 /*
969                  * No options specified. Switch on full debugging.
970                  */
971                 goto out;
972
973         if (*str == ',')
974                 /*
975                  * No options but restriction on slabs. This means full
976                  * debugging for slabs matching a pattern.
977                  */
978                 goto check_slabs;
979
980         slub_debug = 0;
981         if (*str == '-')
982                 /*
983                  * Switch off all debugging measures.
984                  */
985                 goto out;
986
987         /*
988          * Determine which debug features should be switched on
989          */
990         for (; *str && *str != ','; str++) {
991                 switch (tolower(*str)) {
992                 case 'f':
993                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
994                         break;
995                 case 'z':
996                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
997                         break;
998                 case 'p':
999                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1000                         break;
1001                 case 'u':
1002                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1003                         break;
1004                 case 't':
1005                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1006                         break;
1007                 default:
1008                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1009                                 "unknown. skipped\n", *str);
1010                 }
1011         }
1012
1013 check_slabs:
1014         if (*str == ',')
1015                 slub_debug_slabs = str + 1;
1016 out:
1017         return 1;
1018 }
1019
1020 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1021
1022 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1023         unsigned long flags, const char *name,
1024         void (*ctor)(void *))
1025 {
1026         /*
1027          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1028          */
1029         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1030             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1031                         flags |= slub_debug;
1032
1033         return flags;
1034 }
1035 #else
1036 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1037                         struct page *page, void *object) {}
1038
1039 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1040         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1041
1042 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1043         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1044
1045 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1046                         { return 1; }
1047 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1048                         void *object, int active) { return 1; }
1049 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1050 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1051         unsigned long flags, const char *name,
1052         void (*ctor)(void *))
1053 {
1054         return flags;
1055 }
1056 #define slub_debug 0
1057
1058 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1059                                                         { return 0; }
1060 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1061                                                         { return 0; }
1062 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1063                                                         int objects) {}
1064 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1065                                                         int objects) {}
1066 #endif
1067
1068 /*
1069  * Slab allocation and freeing
1070  */
1071 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1072                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1073 {
1074         int order = oo_order(oo);
1075
1076         flags |= __GFP_NOTRACK;
1077
1078         if (node == -1)
1079                 return alloc_pages(flags, order);
1080         else
1081                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1082 }
1083
1084 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1085 {
1086         struct page *page;
1087         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1088
1089         flags |= s->allocflags;
1090
1091         page = alloc_slab_page(flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY, node,
1092                                                                         oo);
1093         if (unlikely(!page)) {
1094                 oo = s->min;
1095                 /*
1096                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1097                  * Try a lower order alloc if possible
1098                  */
1099                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1100                 if (!page)
1101                         return NULL;
1102
1103                 stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), ORDER_FALLBACK);
1104         }
1105
1106         if (kmemcheck_enabled
1107                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS)))
1108         {
1109                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1110
1111                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1112
1113                 /*
1114                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1115                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1116                  */
1117                 if (s->ctor)
1118                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1119                 else
1120                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1121         }
1122
1123         page->objects = oo_objects(oo);
1124         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1125                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1126                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1127                 1 << oo_order(oo));
1128
1129         return page;
1130 }
1131
1132 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1133                                 void *object)
1134 {
1135         setup_object_debug(s, page, object);
1136         if (unlikely(s->ctor))
1137                 s->ctor(object);
1138 }
1139
1140 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1141 {
1142         struct page *page;
1143         void *start;
1144         void *last;
1145         void *p;
1146
1147         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1148
1149         page = allocate_slab(s,
1150                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1151         if (!page)
1152                 goto out;
1153
1154         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1155         page->slab = s;
1156         page->flags |= 1 << PG_slab;
1157         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1158                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1159                 __SetPageSlubDebug(page);
1160
1161         start = page_address(page);
1162
1163         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1164                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1165
1166         last = start;
1167         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1168                 setup_object(s, page, last);
1169                 set_freepointer(s, last, p);
1170                 last = p;
1171         }
1172         setup_object(s, page, last);
1173         set_freepointer(s, last, NULL);
1174
1175         page->freelist = start;
1176         page->inuse = 0;
1177 out:
1178         return page;
1179 }
1180
1181 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1182 {
1183         int order = compound_order(page);
1184         int pages = 1 << order;
1185
1186         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1187                 void *p;
1188
1189                 slab_pad_check(s, page);
1190                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1191                                                 page->objects)
1192                         check_object(s, page, p, 0);
1193                 __ClearPageSlubDebug(page);
1194         }
1195
1196         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1197
1198         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1199                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1200                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1201                 -pages);
1202
1203         __ClearPageSlab(page);
1204         reset_page_mapcount(page);
1205         if (current->reclaim_state)
1206                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1207         __free_pages(page, order);
1208 }
1209
1210 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1211 {
1212         struct page *page;
1213
1214         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1215         __free_slab(page->slab, page);
1216 }
1217
1218 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1219 {
1220         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1221                 /*
1222                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1223                  */
1224                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1225
1226                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1227         } else
1228                 __free_slab(s, page);
1229 }
1230
1231 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1232 {
1233         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1234         free_slab(s, page);
1235 }
1236
1237 /*
1238  * Per slab locking using the pagelock
1239  */
1240 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1241 {
1242         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1243 }
1244
1245 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1246 {
1247         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1248 }
1249
1250 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1251 {
1252         int rc = 1;
1253
1254         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1255         return rc;
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Management of partially allocated slabs
1260  */
1261 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1262                                 struct page *page, int tail)
1263 {
1264         spin_lock(&n->list_lock);
1265         n->nr_partial++;
1266         if (tail)
1267                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1268         else
1269                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1270         spin_unlock(&n->list_lock);
1271 }
1272
1273 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1274 {
1275         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1276
1277         spin_lock(&n->list_lock);
1278         list_del(&page->lru);
1279         n->nr_partial--;
1280         spin_unlock(&n->list_lock);
1281 }
1282
1283 /*
1284  * Lock slab and remove from the partial list.
1285  *
1286  * Must hold list_lock.
1287  */
1288 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1289                                                         struct page *page)
1290 {
1291         if (slab_trylock(page)) {
1292                 list_del(&page->lru);
1293                 n->nr_partial--;
1294                 __SetPageSlubFrozen(page);
1295                 return 1;
1296         }
1297         return 0;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1302  */
1303 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1304 {
1305         struct page *page;
1306
1307         /*
1308          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1309          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1310          * partial slab and there is none available then get_partials()
1311          * will return NULL.
1312          */
1313         if (!n || !n->nr_partial)
1314                 return NULL;
1315
1316         spin_lock(&n->list_lock);
1317         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1318                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1319                         goto out;
1320         page = NULL;
1321 out:
1322         spin_unlock(&n->list_lock);
1323         return page;
1324 }
1325
1326 /*
1327  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1328  */
1329 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1330 {
1331 #ifdef CONFIG_NUMA
1332         struct zonelist *zonelist;
1333         struct zoneref *z;
1334         struct zone *zone;
1335         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1336         struct page *page;
1337
1338         /*
1339          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1340          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1341          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1342          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1343          *
1344          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1345          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1346          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1347          * from other nodes and filled up.
1348          *
1349          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1350          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1351          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1352          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1353          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1354          * with available objects.
1355          */
1356         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1357                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1358                 return NULL;
1359
1360         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1361         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1362                 struct kmem_cache_node *n;
1363
1364                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1365
1366                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1367                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1368                         page = get_partial_node(n);
1369                         if (page)
1370                                 return page;
1371                 }
1372         }
1373 #endif
1374         return NULL;
1375 }
1376
1377 /*
1378  * Get a partial page, lock it and return it.
1379  */
1380 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1381 {
1382         struct page *page;
1383         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1384
1385         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1386         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1387                 return page;
1388
1389         return get_any_partial(s, flags);
1390 }
1391
1392 /*
1393  * Move a page back to the lists.
1394  *
1395  * Must be called with the slab lock held.
1396  *
1397  * On exit the slab lock will have been dropped.
1398  */
1399 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1400 {
1401         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1402         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1403
1404         __ClearPageSlubFrozen(page);
1405         if (page->inuse) {
1406
1407                 if (page->freelist) {
1408                         add_partial(n, page, tail);
1409                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1410                 } else {
1411                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1412                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1413                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1414                                 add_full(n, page);
1415                 }
1416                 slab_unlock(page);
1417         } else {
1418                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1419                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1420                         /*
1421                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1422                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1423                          * to come after the other slabs with objects in
1424                          * so that the others get filled first. That way the
1425                          * size of the partial list stays small.
1426                          *
1427                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1428                          * the partial list.
1429                          */
1430                         add_partial(n, page, 1);
1431                         slab_unlock(page);
1432                 } else {
1433                         slab_unlock(page);
1434                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1435                         discard_slab(s, page);
1436                 }
1437         }
1438 }
1439
1440 /*
1441  * Remove the cpu slab
1442  */
1443 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1444 {
1445         struct page *page = c->page;
1446         int tail = 1;
1447
1448         if (page->freelist)
1449                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1450         /*
1451          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1452          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1453          * to occur.
1454          */
1455         while (unlikely(c->freelist)) {
1456                 void **object;
1457
1458                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1459
1460                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1461                 object = c->freelist;
1462                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1463
1464                 /* And put onto the regular freelist */
1465                 object[c->offset] = page->freelist;
1466                 page->freelist = object;
1467                 page->inuse--;
1468         }
1469         c->page = NULL;
1470         unfreeze_slab(s, page, tail);
1471 }
1472
1473 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1474 {
1475         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1476         slab_lock(c->page);
1477         deactivate_slab(s, c);
1478 }
1479
1480 /*
1481  * Flush cpu slab.
1482  *
1483  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1484  */
1485 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1486 {
1487         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1488
1489         if (likely(c && c->page))
1490                 flush_slab(s, c);
1491 }
1492
1493 static void flush_cpu_slab(void *d)
1494 {
1495         struct kmem_cache *s = d;
1496
1497         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1498 }
1499
1500 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1501 {
1502         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1507  * locality expectations.
1508  */
1509 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1510 {
1511 #ifdef CONFIG_NUMA
1512         if (node != -1 && c->node != node)
1513                 return 0;
1514 #endif
1515         return 1;
1516 }
1517
1518 static int count_free(struct page *page)
1519 {
1520         return page->objects - page->inuse;
1521 }
1522
1523 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1524                                         int (*get_count)(struct page *))
1525 {
1526         unsigned long flags;
1527         unsigned long x = 0;
1528         struct page *page;
1529
1530         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1531         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1532                 x += get_count(page);
1533         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1534         return x;
1535 }
1536
1537 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1538 {
1539 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1540         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1541 #else
1542         return 0;
1543 #endif
1544 }
1545
1546 static noinline void
1547 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1548 {
1549         int node;
1550
1551         printk(KERN_WARNING
1552                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1553                 nid, gfpflags);
1554         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1555                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1556                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1557
1558         for_each_online_node(node) {
1559                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1560                 unsigned long nr_slabs;
1561                 unsigned long nr_objs;
1562                 unsigned long nr_free;
1563
1564                 if (!n)
1565                         continue;
1566
1567                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1568                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1569                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1570
1571                 printk(KERN_WARNING
1572                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1573                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1574         }
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1579  * debugging duties.
1580  *
1581  * Interrupts are disabled.
1582  *
1583  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1584  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1585  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1586  *
1587  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1588  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1589  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1590  *
1591  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1592  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1593  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1594  */
1595 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1596                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1597 {
1598         void **object;
1599         struct page *new;
1600
1601         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1602         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1603
1604         if (!c->page)
1605                 goto new_slab;
1606
1607         slab_lock(c->page);
1608         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1609                 goto another_slab;
1610
1611         stat(c, ALLOC_REFILL);
1612
1613 load_freelist:
1614         object = c->page->freelist;
1615         if (unlikely(!object))
1616                 goto another_slab;
1617         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1618                 goto debug;
1619
1620         c->freelist = object[c->offset];
1621         c->page->inuse = c->page->objects;
1622         c->page->freelist = NULL;
1623         c->node = page_to_nid(c->page);
1624 unlock_out:
1625         slab_unlock(c->page);
1626         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1627         return object;
1628
1629 another_slab:
1630         deactivate_slab(s, c);
1631
1632 new_slab:
1633         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1634         if (new) {
1635                 c->page = new;
1636                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1637                 goto load_freelist;
1638         }
1639
1640         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1641                 local_irq_enable();
1642
1643         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1644
1645         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1646                 local_irq_disable();
1647
1648         if (new) {
1649                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1650                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1651                 if (c->page)
1652                         flush_slab(s, c);
1653                 slab_lock(new);
1654                 __SetPageSlubFrozen(new);
1655                 c->page = new;
1656                 goto load_freelist;
1657         }
1658         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1659                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1660         return NULL;
1661 debug:
1662         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1663                 goto another_slab;
1664
1665         c->page->inuse++;
1666         c->page->freelist = object[c->offset];
1667         c->node = -1;
1668         goto unlock_out;
1669 }
1670
1671 /*
1672  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1673  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1674  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1675  *
1676  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1677  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1678  *
1679  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1680  */
1681 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1682                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1683 {
1684         void **object;
1685         struct kmem_cache_cpu *c;
1686         unsigned long flags;
1687         unsigned int objsize;
1688
1689         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1690
1691         lockdep_trace_alloc(gfpflags);
1692         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1693
1694         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags))
1695                 return NULL;
1696
1697         local_irq_save(flags);
1698         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1699         objsize = c->objsize;
1700         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1701
1702                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1703
1704         else {
1705                 object = c->freelist;
1706                 c->freelist = object[c->offset];
1707                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1708         }
1709         local_irq_restore(flags);
1710
1711         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1712                 memset(object, 0, objsize);
1713
1714         kmemcheck_slab_alloc(s, gfpflags, object, c->objsize);
1715         kmemleak_alloc_recursive(object, objsize, 1, s->flags, gfpflags);
1716
1717         return object;
1718 }
1719
1720 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1721 {
1722         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1723
1724         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1725
1726         return ret;
1727 }
1728 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1729
1730 #ifdef CONFIG_KMEMTRACE
1731 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1732 {
1733         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1734 }
1735 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1736 #endif
1737
1738 #ifdef CONFIG_NUMA
1739 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1740 {
1741         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1742
1743         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1744                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1745
1746         return ret;
1747 }
1748 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1749 #endif
1750
1751 #ifdef CONFIG_KMEMTRACE
1752 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1753                                     gfp_t gfpflags,
1754                                     int node)
1755 {
1756         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1757 }
1758 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1759 #endif
1760
1761 /*
1762  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1763  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1764  *
1765  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1766  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1767  * handling required then we can return immediately.
1768  */
1769 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1770                         void *x, unsigned long addr, unsigned int offset)
1771 {
1772         void *prior;
1773         void **object = (void *)x;
1774         struct kmem_cache_cpu *c;
1775
1776         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1777         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1778         slab_lock(page);
1779
1780         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1781                 goto debug;
1782
1783 checks_ok:
1784         prior = object[offset] = page->freelist;
1785         page->freelist = object;
1786         page->inuse--;
1787
1788         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1789                 stat(c, FREE_FROZEN);
1790                 goto out_unlock;
1791         }
1792
1793         if (unlikely(!page->inuse))
1794                 goto slab_empty;
1795
1796         /*
1797          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1798          * then add it.
1799          */
1800         if (unlikely(!prior)) {
1801                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1802                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1803         }
1804
1805 out_unlock:
1806         slab_unlock(page);
1807         return;
1808
1809 slab_empty:
1810         if (prior) {
1811                 /*
1812                  * Slab still on the partial list.
1813                  */
1814                 remove_partial(s, page);
1815                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1816         }
1817         slab_unlock(page);
1818         stat(c, FREE_SLAB);
1819         discard_slab(s, page);
1820         return;
1821
1822 debug:
1823         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1824                 goto out_unlock;
1825         goto checks_ok;
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1830  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1831  *
1832  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1833  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1834  * the item before.
1835  *
1836  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1837  * with all sorts of special processing.
1838  */
1839 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1840                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1841 {
1842         void **object = (void *)x;
1843         struct kmem_cache_cpu *c;
1844         unsigned long flags;
1845
1846         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1847         local_irq_save(flags);
1848         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1849         kmemcheck_slab_free(s, object, c->objsize);
1850         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1851         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1852                 debug_check_no_obj_freed(object, c->objsize);
1853         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1854                 object[c->offset] = c->freelist;
1855                 c->freelist = object;
1856                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1857         } else
1858                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1859
1860         local_irq_restore(flags);
1861 }
1862
1863 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1864 {
1865         struct page *page;
1866
1867         page = virt_to_head_page(x);
1868
1869         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1870
1871         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1872 }
1873 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1874
1875 /* Figure out on which slab page the object resides */
1876 static struct page *get_object_page(const void *x)
1877 {
1878         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1879
1880         if (!PageSlab(page))
1881                 return NULL;
1882
1883         return page;
1884 }
1885
1886 /*
1887  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1888  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1889  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1890  * another.
1891  *
1892  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1893  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1894  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1895  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1896  * locking overhead.
1897  */
1898
1899 /*
1900  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1901  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1902  * and increases the number of allocations possible without having to
1903  * take the list_lock.
1904  */
1905 static int slub_min_order;
1906 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1907 static int slub_min_objects;
1908
1909 /*
1910  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1911  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1912  */
1913 static int slub_nomerge;
1914
1915 /*
1916  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1917  *
1918  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1919  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1920  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1921  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1922  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1923  * would be wasted.
1924  *
1925  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1926  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1927  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1928  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1929  *
1930  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1931  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1932  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1933  * of space in favor of a small page order.
1934  *
1935  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1936  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1937  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1938  * the smallest order which will fit the object.
1939  */
1940 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1941                                 int max_order, int fract_leftover)
1942 {
1943         int order;
1944         int rem;
1945         int min_order = slub_min_order;
1946
1947         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1948                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1949
1950         for (order = max(min_order,
1951                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1952                         order <= max_order; order++) {
1953
1954                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1955
1956                 if (slab_size < min_objects * size)
1957                         continue;
1958
1959                 rem = slab_size % size;
1960
1961                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1962                         break;
1963
1964         }
1965
1966         return order;
1967 }
1968
1969 static inline int calculate_order(int size)
1970 {
1971         int order;
1972         int min_objects;
1973         int fraction;
1974         int max_objects;
1975
1976         /*
1977          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1978          * works by first attempting to generate a layout with
1979          * the best configuration and backing off gradually.
1980          *
1981          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1982          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1983          */
1984         min_objects = slub_min_objects;
1985         if (!min_objects)
1986                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1987         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
1988         min_objects = min(min_objects, max_objects);
1989
1990         while (min_objects > 1) {
1991                 fraction = 16;
1992                 while (fraction >= 4) {
1993                         order = slab_order(size, min_objects,
1994                                                 slub_max_order, fraction);
1995                         if (order <= slub_max_order)
1996                                 return order;
1997                         fraction /= 2;
1998                 }
1999                 min_objects --;
2000         }
2001
2002         /*
2003          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2004          * lets see if we can place a single object there.
2005          */
2006         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2007         if (order <= slub_max_order)
2008                 return order;
2009
2010         /*
2011          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2012          */
2013         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2014         if (order < MAX_ORDER)
2015                 return order;
2016         return -ENOSYS;
2017 }
2018
2019 /*
2020  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2021  */
2022 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2023                 unsigned long align, unsigned long size)
2024 {
2025         /*
2026          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2027          * suggestion if the object is sufficiently large.
2028          *
2029          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2030          * alignment though. If that is greater then use it.
2031          */
2032         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2033                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2034                 while (size <= ralign / 2)
2035                         ralign /= 2;
2036                 align = max(align, ralign);
2037         }
2038
2039         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2040                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2041
2042         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2043 }
2044
2045 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
2046                         struct kmem_cache_cpu *c)
2047 {
2048         c->page = NULL;
2049         c->freelist = NULL;
2050         c->node = 0;
2051         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
2052         c->objsize = s->objsize;
2053 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
2054         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
2055 #endif
2056 }
2057
2058 static void
2059 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2060 {
2061         n->nr_partial = 0;
2062         spin_lock_init(&n->list_lock);
2063         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2064 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2065         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2066         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2067         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2068 #endif
2069 }
2070
2071 #ifdef CONFIG_SMP
2072 /*
2073  * Per cpu array for per cpu structures.
2074  *
2075  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
2076  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
2077  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
2078  * beneficial for the kmalloc caches.
2079  *
2080  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
2081  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
2082  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
2083  *
2084  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
2085  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
2086  */
2087 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
2088
2089 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
2090                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
2091
2092 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
2093 static DECLARE_BITMAP(kmem_cach_cpu_free_init_once, CONFIG_NR_CPUS);
2094
2095 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
2096                                                         int cpu, gfp_t flags)
2097 {
2098         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2099
2100         if (c)
2101                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
2102                                 (void *)c->freelist;
2103         else {
2104                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
2105                 c = kmalloc_node(
2106                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
2107                         flags, cpu_to_node(cpu));
2108                 if (!c)
2109                         return NULL;
2110         }
2111
2112         init_kmem_cache_cpu(s, c);
2113         return c;
2114 }
2115
2116 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
2117 {
2118         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
2119                         c >= per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
2120                 kfree(c);
2121                 return;
2122         }
2123         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2124         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
2125 }
2126
2127 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2128 {
2129         int cpu;
2130
2131         for_each_online_cpu(cpu) {
2132                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2133
2134                 if (c) {
2135                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2136                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2137                 }
2138         }
2139 }
2140
2141 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2142 {
2143         int cpu;
2144
2145         for_each_online_cpu(cpu) {
2146                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2147
2148                 if (c)
2149                         continue;
2150
2151                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2152                 if (!c) {
2153                         free_kmem_cache_cpus(s);
2154                         return 0;
2155                 }
2156                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2157         }
2158         return 1;
2159 }
2160
2161 /*
2162  * Initialize the per cpu array.
2163  */
2164 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2165 {
2166         int i;
2167
2168         if (cpumask_test_cpu(cpu, to_cpumask(kmem_cach_cpu_free_init_once)))
2169                 return;
2170
2171         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2172                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2173
2174         cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(kmem_cach_cpu_free_init_once));
2175 }
2176
2177 static void __init init_alloc_cpu(void)
2178 {
2179         int cpu;
2180
2181         for_each_online_cpu(cpu)
2182                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2183   }
2184
2185 #else
2186 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2187 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2188
2189 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2190 {
2191         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2192         return 1;
2193 }
2194 #endif
2195
2196 #ifdef CONFIG_NUMA
2197 /*
2198  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2199  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2200  * possible.
2201  *
2202  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2203  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2204  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2205  */
2206 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2207 {
2208         struct page *page;
2209         struct kmem_cache_node *n;
2210         unsigned long flags;
2211
2212         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2213
2214         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2215
2216         BUG_ON(!page);
2217         if (page_to_nid(page) != node) {
2218                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2219                                 "node %d\n", node);
2220                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2221                                 "in order to be able to continue\n");
2222         }
2223
2224         n = page->freelist;
2225         BUG_ON(!n);
2226         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2227         page->inuse++;
2228         kmalloc_caches->node[node] = n;
2229 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2230         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2231         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2232 #endif
2233         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2234         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2235
2236         /*
2237          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2238          * so even though there cannot be a race this early in
2239          * the boot sequence, we still disable irqs.
2240          */
2241         local_irq_save(flags);
2242         add_partial(n, page, 0);
2243         local_irq_restore(flags);
2244 }
2245
2246 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2247 {
2248         int node;
2249
2250         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2251                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2252                 if (n && n != &s->local_node)
2253                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2254                 s->node[node] = NULL;
2255         }
2256 }
2257
2258 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2259 {
2260         int node;
2261         int local_node;
2262
2263         if (slab_state >= UP)
2264                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2265         else
2266                 local_node = 0;
2267
2268         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2269                 struct kmem_cache_node *n;
2270
2271                 if (local_node == node)
2272                         n = &s->local_node;
2273                 else {
2274                         if (slab_state == DOWN) {
2275                                 early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2276                                 continue;
2277                         }
2278                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2279                                                         gfpflags, node);
2280
2281                         if (!n) {
2282                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2283                                 return 0;
2284                         }
2285
2286                 }
2287                 s->node[node] = n;
2288                 init_kmem_cache_node(n, s);
2289         }
2290         return 1;
2291 }
2292 #else
2293 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2294 {
2295 }
2296
2297 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2298 {
2299         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2300         return 1;
2301 }
2302 #endif
2303
2304 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2305 {
2306         if (min < MIN_PARTIAL)
2307                 min = MIN_PARTIAL;
2308         else if (min > MAX_PARTIAL)
2309                 min = MAX_PARTIAL;
2310         s->min_partial = min;
2311 }
2312
2313 /*
2314  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2315  * a slab object.
2316  */
2317 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2318 {
2319         unsigned long flags = s->flags;
2320         unsigned long size = s->objsize;
2321         unsigned long align = s->align;
2322         int order;
2323
2324         /*
2325          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2326          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2327          * the possible location of the free pointer.
2328          */
2329         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2330
2331 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2332         /*
2333          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2334          * the slab may touch the object after free or before allocation
2335          * then we should never poison the object itself.
2336          */
2337         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2338                         !s->ctor)
2339                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2340         else
2341                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2342
2343
2344         /*
2345          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2346          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2347          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2348          */
2349         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2350                 size += sizeof(void *);
2351 #endif
2352
2353         /*
2354          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2355          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2356          */
2357         s->inuse = size;
2358
2359         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2360                 s->ctor)) {
2361                 /*
2362                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2363                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2364                  * kmem_cache_free.
2365                  *
2366                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2367                  * destructor or are poisoning the objects.
2368                  */
2369                 s->offset = size;
2370                 size += sizeof(void *);
2371         }
2372
2373 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2374         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2375                 /*
2376                  * Need to store information about allocs and frees after
2377                  * the object.
2378                  */
2379                 size += 2 * sizeof(struct track);
2380
2381         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2382                 /*
2383                  * Add some empty padding so that we can catch
2384                  * overwrites from earlier objects rather than let
2385                  * tracking information or the free pointer be
2386                  * corrupted if a user writes before the start
2387                  * of the object.
2388                  */
2389                 size += sizeof(void *);
2390 #endif
2391
2392         /*
2393          * Determine the alignment based on various parameters that the
2394          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2395          * on bootup.
2396          */
2397         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2398
2399         /*
2400          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2401          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2402          * each object to conform to the alignment.
2403          */
2404         size = ALIGN(size, align);
2405         s->size = size;
2406         if (forced_order >= 0)
2407                 order = forced_order;
2408         else
2409                 order = calculate_order(size);
2410
2411         if (order < 0)
2412                 return 0;
2413
2414         s->allocflags = 0;
2415         if (order)
2416                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2417
2418         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2419                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2420
2421         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2422                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2423
2424         /*
2425          * Determine the number of objects per slab
2426          */
2427         s->oo = oo_make(order, size);
2428         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2429         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2430                 s->max = s->oo;
2431
2432         return !!oo_objects(s->oo);
2433
2434 }
2435
2436 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2437                 const char *name, size_t size,
2438                 size_t align, unsigned long flags,
2439                 void (*ctor)(void *))
2440 {
2441         memset(s, 0, kmem_size);
2442         s->name = name;
2443         s->ctor = ctor;
2444         s->objsize = size;
2445         s->align = align;
2446         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2447
2448         if (!calculate_sizes(s, -1))
2449                 goto error;
2450
2451         /*
2452          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2453          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2454          */
2455         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2456         s->refcount = 1;
2457 #ifdef CONFIG_NUMA
2458         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2459 #endif
2460         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2461                 goto error;
2462
2463         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2464                 return 1;
2465         free_kmem_cache_nodes(s);
2466 error:
2467         if (flags & SLAB_PANIC)
2468                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2469                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2470                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2471                         s->offset, flags);
2472         return 0;
2473 }
2474
2475 /*
2476  * Check if a given pointer is valid
2477  */
2478 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2479 {
2480         struct page *page;
2481
2482         page = get_object_page(object);
2483
2484         if (!page || s != page->slab)
2485                 /* No slab or wrong slab */
2486                 return 0;
2487
2488         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2489                 return 0;
2490
2491         /*
2492          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2493          * But this would be too expensive and it seems that the main
2494          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2495          * to a certain slab.
2496          */
2497         return 1;
2498 }
2499 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2500
2501 /*
2502  * Determine the size of a slab object
2503  */
2504 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2505 {
2506         return s->objsize;
2507 }
2508 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2509
2510 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2511 {
2512         return s->name;
2513 }
2514 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2515
2516 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2517                                                         const char *text)
2518 {
2519 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2520         void *addr = page_address(page);
2521         void *p;
2522         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2523
2524         bitmap_zero(map, page->objects);
2525         slab_err(s, page, "%s", text);
2526         slab_lock(page);
2527         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2528                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2529
2530         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2531
2532                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2533                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2534                                                         p, p - addr);
2535                         print_tracking(s, p);
2536                 }
2537         }
2538         slab_unlock(page);
2539 #endif
2540 }
2541
2542 /*
2543  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2544  */
2545 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2546 {
2547         unsigned long flags;
2548         struct page *page, *h;
2549
2550         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2551         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2552                 if (!page->inuse) {
2553                         list_del(&page->lru);
2554                         discard_slab(s, page);
2555                         n->nr_partial--;
2556                 } else {
2557                         list_slab_objects(s, page,
2558                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2559                 }
2560         }
2561         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2562 }
2563
2564 /*
2565  * Release all resources used by a slab cache.
2566  */
2567 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2568 {
2569         int node;
2570
2571         flush_all(s);
2572
2573         /* Attempt to free all objects */
2574         free_kmem_cache_cpus(s);
2575         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2576                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2577
2578                 free_partial(s, n);
2579                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2580                         return 1;
2581         }
2582         free_kmem_cache_nodes(s);
2583         return 0;
2584 }
2585
2586 /*
2587  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2588  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2589  */
2590 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2591 {
2592         down_write(&slub_lock);
2593         s->refcount--;
2594         if (!s->refcount) {
2595                 list_del(&s->list);
2596                 up_write(&slub_lock);
2597                 if (kmem_cache_close(s)) {
2598                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2599                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2600                         dump_stack();
2601                 }
2602                 sysfs_slab_remove(s);
2603         } else
2604                 up_write(&slub_lock);
2605 }
2606 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2607
2608 /********************************************************************
2609  *              Kmalloc subsystem
2610  *******************************************************************/
2611
2612 struct kmem_cache kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT] __cacheline_aligned;
2613 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2614
2615 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2616 {
2617         get_option(&str, &slub_min_order);
2618
2619         return 1;
2620 }
2621
2622 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2623
2624 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2625 {
2626         get_option(&str, &slub_max_order);
2627         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2628
2629         return 1;
2630 }
2631
2632 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2633
2634 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2635 {
2636         get_option(&str, &slub_min_objects);
2637
2638         return 1;
2639 }
2640
2641 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2642
2643 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2644 {
2645         slub_nomerge = 1;
2646         return 1;
2647 }
2648
2649 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2650
2651 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2652                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2653 {
2654         unsigned int flags = 0;
2655
2656         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2657                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2658
2659         /*
2660          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2661          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2662          */
2663         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2664                                                                 flags, NULL))
2665                 goto panic;
2666
2667         list_add(&s->list, &slab_caches);
2668
2669         if (sysfs_slab_add(s))
2670                 goto panic;
2671         return s;
2672
2673 panic:
2674         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2675 }
2676
2677 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2678 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[SLUB_PAGE_SHIFT];
2679
2680 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2681 {
2682         struct kmem_cache *s;
2683
2684         down_write(&slub_lock);
2685         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2686                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2687                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2688                         sysfs_slab_add(s);
2689                 }
2690         }
2691         up_write(&slub_lock);
2692 }
2693
2694 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2695
2696 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2697 {
2698         struct kmem_cache *s;
2699         char *text;
2700         size_t realsize;
2701         unsigned long slabflags;
2702
2703         s = kmalloc_caches_dma[index];
2704         if (s)
2705                 return s;
2706
2707         /* Dynamically create dma cache */
2708         if (flags & __GFP_WAIT)
2709                 down_write(&slub_lock);
2710         else {
2711                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2712                         goto out;
2713         }
2714
2715         if (kmalloc_caches_dma[index])
2716                 goto unlock_out;
2717
2718         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2719         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2720                          (unsigned int)realsize);
2721         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2722
2723         /*
2724          * Must defer sysfs creation to a workqueue because we don't know
2725          * what context we are called from. Before sysfs comes up, we don't
2726          * need to do anything because our sysfs initcall will start by
2727          * adding all existing slabs to sysfs.
2728          */
2729         slabflags = SLAB_CACHE_DMA|SLAB_NOTRACK;
2730         if (slab_state >= SYSFS)
2731                 slabflags |= __SYSFS_ADD_DEFERRED;
2732
2733         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2734                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN, slabflags, NULL)) {
2735                 kfree(s);
2736                 kfree(text);
2737                 goto unlock_out;
2738         }
2739
2740         list_add(&s->list, &slab_caches);
2741         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2742
2743         if (slab_state >= SYSFS)
2744                 schedule_work(&sysfs_add_work);
2745
2746 unlock_out:
2747         up_write(&slub_lock);
2748 out:
2749         return kmalloc_caches_dma[index];
2750 }
2751 #endif
2752
2753 /*
2754  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2755  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2756  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2757  * fls.
2758  */
2759 static s8 size_index[24] = {
2760         3,      /* 8 */
2761         4,      /* 16 */
2762         5,      /* 24 */
2763         5,      /* 32 */
2764         6,      /* 40 */
2765         6,      /* 48 */
2766         6,      /* 56 */
2767         6,      /* 64 */
2768         1,      /* 72 */
2769         1,      /* 80 */
2770         1,      /* 88 */
2771         1,      /* 96 */
2772         7,      /* 104 */
2773         7,      /* 112 */
2774         7,      /* 120 */
2775         7,      /* 128 */
2776         2,      /* 136 */
2777         2,      /* 144 */
2778         2,      /* 152 */
2779         2,      /* 160 */
2780         2,      /* 168 */
2781         2,      /* 176 */
2782         2,      /* 184 */
2783         2       /* 192 */
2784 };
2785
2786 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2787 {
2788         int index;
2789
2790         if (size <= 192) {
2791                 if (!size)
2792                         return ZERO_SIZE_PTR;
2793
2794                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2795         } else
2796                 index = fls(size - 1);
2797
2798 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2799         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2800                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2801
2802 #endif
2803         return &kmalloc_caches[index];
2804 }
2805
2806 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2807 {
2808         struct kmem_cache *s;
2809         void *ret;
2810
2811         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2812                 return kmalloc_large(size, flags);
2813
2814         s = get_slab(size, flags);
2815
2816         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2817                 return s;
2818
2819         ret = slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2820
2821         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2822
2823         return ret;
2824 }
2825 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2826
2827 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2828 {
2829         struct page *page;
2830
2831         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2832         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2833         if (page)
2834                 return page_address(page);
2835         else
2836                 return NULL;
2837 }
2838
2839 #ifdef CONFIG_NUMA
2840 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2841 {
2842         struct kmem_cache *s;
2843         void *ret;
2844
2845         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2846                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2847
2848                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2849                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2850                                    flags, node);
2851
2852                 return ret;
2853         }
2854
2855         s = get_slab(size, flags);
2856
2857         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2858                 return s;
2859
2860         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2861
2862         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2863
2864         return ret;
2865 }
2866 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2867 #endif
2868
2869 size_t ksize(const void *object)
2870 {
2871         struct page *page;
2872         struct kmem_cache *s;
2873
2874         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2875                 return 0;
2876
2877         page = virt_to_head_page(object);
2878
2879         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2880                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2881                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2882         }
2883         s = page->slab;
2884
2885 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2886         /*
2887          * Debugging requires use of the padding between object
2888          * and whatever may come after it.
2889          */
2890         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2891                 return s->objsize;
2892
2893 #endif
2894         /*
2895          * If we have the need to store the freelist pointer
2896          * back there or track user information then we can
2897          * only use the space before that information.
2898          */
2899         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2900                 return s->inuse;
2901         /*
2902          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2903          */
2904         return s->size;
2905 }
2906 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2907
2908 void kfree(const void *x)
2909 {
2910         struct page *page;
2911         void *object = (void *)x;
2912
2913         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2914
2915         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2916                 return;
2917
2918         page = virt_to_head_page(x);
2919         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2920                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2921                 put_page(page);
2922                 return;
2923         }
2924         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2925 }
2926 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2927
2928 /*
2929  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2930  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2931  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2932  * and thus they can be removed from the partial lists.
2933  *
2934  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2935  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2936  * are freed in them.
2937  */
2938 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2939 {
2940         int node;
2941         int i;
2942         struct kmem_cache_node *n;
2943         struct page *page;
2944         struct page *t;
2945         int objects = oo_objects(s->max);
2946         struct list_head *slabs_by_inuse =
2947                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2948         unsigned long flags;
2949
2950         if (!slabs_by_inuse)
2951                 return -ENOMEM;
2952
2953         flush_all(s);
2954         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2955                 n = get_node(s, node);
2956
2957                 if (!n->nr_partial)
2958                         continue;
2959
2960                 for (i = 0; i < objects; i++)
2961                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2962
2963                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2964
2965                 /*
2966                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2967                  *
2968                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2969                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2970                  */
2971                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2972                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2973                                 /*
2974                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2975                                  * may have freed the last object and be
2976                                  * waiting to release the slab.
2977                                  */
2978                                 list_del(&page->lru);
2979                                 n->nr_partial--;
2980                                 slab_unlock(page);
2981                                 discard_slab(s, page);
2982                         } else {
2983                                 list_move(&page->lru,
2984                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2985                         }
2986                 }
2987
2988                 /*
2989                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2990                  * first and the least used slabs at the end.
2991                  */
2992                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2993                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2994
2995                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2996         }
2997
2998         kfree(slabs_by_inuse);
2999         return 0;
3000 }
3001 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
3002
3003 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
3004 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3005 {
3006         struct kmem_cache *s;
3007
3008         down_read(&slub_lock);
3009         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3010                 kmem_cache_shrink(s);
3011         up_read(&slub_lock);
3012
3013         return 0;
3014 }
3015
3016 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3017 {
3018         struct kmem_cache_node *n;
3019         struct kmem_cache *s;
3020         struct memory_notify *marg = arg;
3021         int offline_node;
3022
3023         offline_node = marg->status_change_nid;
3024
3025         /*
3026          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3027          * for it yet.
3028          */
3029         if (offline_node < 0)
3030                 return;
3031
3032         down_read(&slub_lock);
3033         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3034                 n = get_node(s, offline_node);
3035                 if (n) {
3036                         /*
3037                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3038                          * that is going down. We were unable to free them,
3039                          * and offline_pages() function shoudn't call this
3040                          * callback. So, we must fail.
3041                          */
3042                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3043
3044                         s->node[offline_node] = NULL;
3045                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
3046                 }
3047         }
3048         up_read(&slub_lock);
3049 }
3050
3051 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
3052 {
3053         struct kmem_cache_node *n;
3054         struct kmem_cache *s;
3055         struct memory_notify *marg = arg;
3056         int nid = marg->status_change_nid;
3057         int ret = 0;
3058
3059         /*
3060          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
3061          * already created. Nothing to do.
3062          */
3063         if (nid < 0)
3064                 return 0;
3065
3066         /*
3067          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
3068          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
3069          * online.
3070          */
3071         down_read(&slub_lock);
3072         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3073                 /*
3074                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3075                  *      since memory is not yet available from the node that
3076                  *      is brought up.
3077                  */
3078                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
3079                 if (!n) {
3080                         ret = -ENOMEM;
3081                         goto out;
3082                 }
3083                 init_kmem_cache_node(n, s);
3084                 s->node[nid] = n;
3085         }
3086 out:
3087         up_read(&slub_lock);
3088         return ret;
3089 }
3090
3091 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3092                                 unsigned long action, void *arg)
3093 {
3094         int ret = 0;
3095
3096         switch (action) {
3097         case MEM_GOING_ONLINE:
3098                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3099                 break;
3100         case MEM_GOING_OFFLINE:
3101                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3102                 break;
3103         case MEM_OFFLINE:
3104         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3105                 slab_mem_offline_callback(arg);
3106                 break;
3107         case MEM_ONLINE:
3108         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3109                 break;
3110         }
3111         if (ret)
3112                 ret = notifier_from_errno(ret);
3113         else
3114                 ret = NOTIFY_OK;
3115         return ret;
3116 }
3117
3118 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3119
3120 /********************************************************************
3121  *                      Basic setup of slabs
3122  *******************************************************************/
3123
3124 void __init kmem_cache_init(void)
3125 {
3126         int i;
3127         int caches = 0;
3128
3129         init_alloc_cpu();
3130
3131 #ifdef CONFIG_NUMA
3132         /*
3133          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3134          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3135          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3136          */
3137         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
3138                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_NOWAIT);
3139         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
3140         caches++;
3141
3142         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3143 #endif
3144
3145         /* Able to allocate the per node structures */
3146         slab_state = PARTIAL;
3147
3148         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3149         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3150                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
3151                                 "kmalloc-96", 96, GFP_NOWAIT);
3152                 caches++;
3153                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3154                                 "kmalloc-192", 192, GFP_NOWAIT);
3155                 caches++;
3156         }
3157
3158         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3159                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3160                         "kmalloc", 1 << i, GFP_NOWAIT);
3161                 caches++;
3162         }
3163
3164
3165         /*
3166          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3167          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3168          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3169          *
3170          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3171          * handle the index determination for the smaller caches.
3172          *
3173          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3174          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3175          */
3176         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3177                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3178
3179         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3180                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3181
3182         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3183                 /*
3184                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3185                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3186                  * instead.
3187                  */
3188                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3189                         size_index[(i - 1) / 8] = 8;
3190         }
3191
3192         slab_state = UP;
3193
3194         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3195         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++)
3196                 kmalloc_caches[i]. name =
3197                         kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3198
3199 #ifdef CONFIG_SMP
3200         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3201         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3202                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3203 #else
3204         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3205 #endif
3206
3207         printk(KERN_INFO
3208                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3209                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3210                 caches, cache_line_size(),
3211                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3212                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3213 }
3214
3215 void __init kmem_cache_init_late(void)
3216 {
3217 }
3218
3219 /*
3220  * Find a mergeable slab cache
3221  */
3222 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3223 {
3224         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3225                 return 1;
3226
3227         if (s->ctor)
3228                 return 1;
3229
3230         /*
3231          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3232          */
3233         if (s->refcount < 0)
3234                 return 1;
3235
3236         return 0;
3237 }
3238
3239 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3240                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3241                 void (*ctor)(void *))
3242 {
3243         struct kmem_cache *s;
3244
3245         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3246                 return NULL;
3247
3248         if (ctor)
3249                 return NULL;
3250
3251         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3252         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3253         size = ALIGN(size, align);
3254         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3255
3256         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3257                 if (slab_unmergeable(s))
3258                         continue;
3259
3260                 if (size > s->size)
3261                         continue;
3262
3263                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3264                                 continue;
3265                 /*
3266                  * Check if alignment is compatible.
3267                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3268                  */
3269                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3270                         continue;
3271
3272                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3273                         continue;
3274
3275                 return s;
3276         }
3277         return NULL;
3278 }
3279
3280 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3281                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3282 {
3283         struct kmem_cache *s;
3284
3285         down_write(&slub_lock);
3286         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3287         if (s) {
3288                 int cpu;
3289
3290                 s->refcount++;
3291                 /*
3292                  * Adjust the object sizes so that we clear
3293                  * the complete object on kzalloc.
3294                  */
3295                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3296
3297                 /*
3298                  * And then we need to update the object size in the
3299                  * per cpu structures
3300                  */
3301                 for_each_online_cpu(cpu)
3302                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3303
3304                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3305                 up_write(&slub_lock);
3306
3307                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3308                         down_write(&slub_lock);
3309                         s->refcount--;
3310                         up_write(&slub_lock);
3311                         goto err;
3312                 }
3313                 return s;
3314         }
3315
3316         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3317         if (s) {
3318                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3319                                 size, align, flags, ctor)) {
3320                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3321                         up_write(&slub_lock);
3322                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3323                                 down_write(&slub_lock);
3324                                 list_del(&s->list);
3325                                 up_write(&slub_lock);
3326                                 kfree(s);
3327                                 goto err;
3328                         }
3329                         return s;
3330                 }
3331                 kfree(s);
3332         }
3333         up_write(&slub_lock);
3334
3335 err:
3336         if (flags & SLAB_PANIC)
3337                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3338         else
3339                 s = NULL;
3340         return s;
3341 }
3342 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3343
3344 #ifdef CONFIG_SMP
3345 /*
3346  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3347  * necessary.
3348  */
3349 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3350                 unsigned long action, void *hcpu)
3351 {
3352         long cpu = (long)hcpu;
3353         struct kmem_cache *s;
3354         unsigned long flags;
3355
3356         switch (action) {
3357         case CPU_UP_PREPARE:
3358         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3359                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3360                 down_read(&slub_lock);
3361                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3362                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3363                                                         GFP_KERNEL);
3364                 up_read(&slub_lock);
3365                 break;
3366
3367         case CPU_UP_CANCELED:
3368         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3369         case CPU_DEAD:
3370         case CPU_DEAD_FROZEN:
3371                 down_read(&slub_lock);
3372                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3373                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3374
3375                         local_irq_save(flags);
3376                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3377                         local_irq_restore(flags);
3378                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3379                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3380                 }
3381                 up_read(&slub_lock);
3382                 break;
3383         default:
3384                 break;
3385         }
3386         return NOTIFY_OK;
3387 }
3388
3389 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3390         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3391 };
3392
3393 #endif
3394
3395 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3396 {
3397         struct kmem_cache *s;
3398         void *ret;
3399
3400         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3401                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3402
3403         s = get_slab(size, gfpflags);
3404
3405         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3406                 return s;
3407
3408         ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3409
3410         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3411         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3412
3413         return ret;
3414 }
3415
3416 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3417                                         int node, unsigned long caller)
3418 {
3419         struct kmem_cache *s;
3420         void *ret;
3421
3422         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3423                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3424
3425         s = get_slab(size, gfpflags);
3426
3427         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3428                 return s;
3429
3430         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3431
3432         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3433         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3434
3435         return ret;
3436 }
3437
3438 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3439 static int count_inuse(struct page *page)
3440 {
3441         return page->inuse;
3442 }
3443
3444 static int count_total(struct page *page)
3445 {
3446         return page->objects;
3447 }
3448
3449 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3450                                                 unsigned long *map)
3451 {
3452         void *p;
3453         void *addr = page_address(page);
3454
3455         if (!check_slab(s, page) ||
3456                         !on_freelist(s, page, NULL))
3457                 return 0;
3458
3459         /* Now we know that a valid freelist exists */
3460         bitmap_zero(map, page->objects);
3461
3462         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3463                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3464                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3465                         return 0;
3466         }
3467
3468         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3469                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3470                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3471                                 return 0;
3472         return 1;
3473 }
3474
3475 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3476                                                 unsigned long *map)
3477 {
3478         if (slab_trylock(page)) {
3479                 validate_slab(s, page, map);
3480                 slab_unlock(page);
3481         } else
3482                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3483                         s->name, page);
3484
3485         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3486                 if (!PageSlubDebug(page))
3487                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3488                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3489         } else {
3490                 if (PageSlubDebug(page))
3491                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3492                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3493         }
3494 }
3495
3496 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3497                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3498 {
3499         unsigned long count = 0;
3500         struct page *page;
3501         unsigned long flags;
3502
3503         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3504
3505         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3506                 validate_slab_slab(s, page, map);
3507                 count++;
3508         }
3509         if (count != n->nr_partial)
3510                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3511                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3512
3513         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3514                 goto out;
3515
3516         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3517                 validate_slab_slab(s, page, map);
3518                 count++;
3519         }
3520         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3521                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3522                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3523                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3524
3525 out:
3526         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3527         return count;
3528 }
3529
3530 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3531 {
3532         int node;
3533         unsigned long count = 0;
3534         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3535                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3536
3537         if (!map)
3538                 return -ENOMEM;
3539
3540         flush_all(s);
3541         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3542                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3543
3544                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3545         }
3546         kfree(map);
3547         return count;
3548 }
3549
3550 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3551 static void resiliency_test(void)
3552 {
3553         u8 *p;
3554
3555         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3556         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3557         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3558
3559         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3560         p[16] = 0x12;
3561         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3562                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3563
3564         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3565
3566         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3567         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3568         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3569         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3570                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3571         printk(KERN_ERR
3572                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3573
3574         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3575         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3576         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3577         *p = 0x56;
3578         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3579                                                                         p);
3580         printk(KERN_ERR
3581                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3582         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3583
3584         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3585         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3586         kfree(p);
3587         *p = 0x78;
3588         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3589         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3590
3591         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3592         kfree(p);
3593         p[50] = 0x9a;
3594         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3595                         p);
3596         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3597
3598         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3599         kfree(p);
3600         p[512] = 0xab;
3601         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3602         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3603 }
3604 #else
3605 static void resiliency_test(void) {};
3606 #endif
3607
3608 /*
3609  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3610  * and freed.
3611  */
3612
3613 struct location {
3614         unsigned long count;
3615         unsigned long addr;
3616         long long sum_time;
3617         long min_time;
3618         long max_time;
3619         long min_pid;
3620         long max_pid;
3621         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3622         nodemask_t nodes;
3623 };
3624
3625 struct loc_track {
3626         unsigned long max;
3627         unsigned long count;
3628         struct location *loc;
3629 };
3630
3631 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3632 {
3633         if (t->max)
3634                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3635                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3636 }
3637
3638 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3639 {
3640         struct location *l;
3641         int order;
3642
3643         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3644
3645         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3646         if (!l)
3647                 return 0;
3648
3649         if (t->count) {
3650                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3651                 free_loc_track(t);
3652         }
3653         t->max = max;
3654         t->loc = l;
3655         return 1;
3656 }
3657
3658 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3659                                 const struct track *track)
3660 {
3661         long start, end, pos;
3662         struct location *l;
3663         unsigned long caddr;
3664         unsigned long age = jiffies - track->when;
3665
3666         start = -1;
3667         end = t->count;
3668
3669         for ( ; ; ) {
3670                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3671
3672                 /*
3673                  * There is nothing at "end". If we end up there
3674                  * we need to add something to before end.
3675                  */
3676                 if (pos == end)
3677                         break;
3678
3679                 caddr = t->loc[pos].addr;
3680                 if (track->addr == caddr) {
3681
3682                         l = &t->loc[pos];
3683                         l->count++;
3684                         if (track->when) {
3685                                 l->sum_time += age;
3686                                 if (age < l->min_time)
3687                                         l->min_time = age;
3688                                 if (age > l->max_time)
3689                                         l->max_time = age;
3690
3691                                 if (track->pid < l->min_pid)
3692                                         l->min_pid = track->pid;
3693                                 if (track->pid > l->max_pid)
3694                                         l->max_pid = track->pid;
3695
3696                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3697                                                 to_cpumask(l->cpus));
3698                         }
3699                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3700                         return 1;
3701                 }
3702
3703                 if (track->addr < caddr)
3704                         end = pos;
3705                 else
3706                         start = pos;
3707         }
3708
3709         /*
3710          * Not found. Insert new tracking element.
3711          */
3712         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3713                 return 0;
3714
3715         l = t->loc + pos;
3716         if (pos < t->count)
3717                 memmove(l + 1, l,
3718                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3719         t->count++;
3720         l->count = 1;
3721         l->addr = track->addr;
3722         l->sum_time = age;
3723         l->min_time = age;
3724         l->max_time = age;
3725         l->min_pid = track->pid;
3726         l->max_pid = track->pid;
3727         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3728         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3729         nodes_clear(l->nodes);
3730         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3731         return 1;
3732 }
3733
3734 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3735                 struct page *page, enum track_item alloc)
3736 {
3737         void *addr = page_address(page);
3738         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3739         void *p;
3740
3741         bitmap_zero(map, page->objects);
3742         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3743                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3744
3745         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3746                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3747                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3748 }
3749
3750 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3751                                         enum track_item alloc)
3752 {
3753         int len = 0;
3754         unsigned long i;
3755         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3756         int node;
3757
3758         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3759                         GFP_TEMPORARY))
3760                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3761
3762         /* Push back cpu slabs */
3763         flush_all(s);
3764
3765         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3766                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3767                 unsigned long flags;
3768                 struct page *page;
3769
3770                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3771                         continue;
3772
3773                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3774                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3775                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3776                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3777                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3778                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3779         }
3780
3781         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3782                 struct location *l = &t.loc[i];
3783
3784                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3785                         break;
3786                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3787
3788                 if (l->addr)
3789                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3790                 else
3791                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3792
3793                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3794                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3795                                 l->min_time,
3796                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3797                                 l->max_time);
3798                 } else
3799                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3800                                 l->min_time);
3801
3802                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3803                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3804                                 l->min_pid, l->max_pid);
3805                 else
3806                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3807                                 l->min_pid);
3808
3809                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3810                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3811                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3812                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3813                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3814                                                  to_cpumask(l->cpus));
3815                 }
3816
3817                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3818                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3819                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3820                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3821                                         l->nodes);
3822                 }
3823
3824                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3825         }
3826
3827         free_loc_track(&t);
3828         if (!t.count)
3829                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3830         return len;
3831 }
3832
3833 enum slab_stat_type {
3834         SL_ALL,                 /* All slabs */
3835         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3836         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3837         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3838         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3839 };
3840
3841 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3842 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3843 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3844 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3845 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3846
3847 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3848                             char *buf, unsigned long flags)
3849 {
3850         unsigned long total = 0;
3851         int node;
3852         int x;
3853         unsigned long *nodes;
3854         unsigned long *per_cpu;
3855
3856         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3857         if (!nodes)
3858                 return -ENOMEM;
3859         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3860
3861         if (flags & SO_CPU) {
3862                 int cpu;
3863
3864                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3865                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3866
3867                         if (!c || c->node < 0)
3868                                 continue;
3869
3870                         if (c->page) {
3871                                         if (flags & SO_TOTAL)
3872                                                 x = c->page->objects;
3873                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3874                                         x = c->page->inuse;
3875                                 else
3876                                         x = 1;
3877
3878                                 total += x;
3879                                 nodes[c->node] += x;
3880                         }
3881                         per_cpu[c->node]++;
3882                 }
3883         }
3884
3885         if (flags & SO_ALL) {
3886                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3887                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3888
3889                 if (flags & SO_TOTAL)
3890                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3891                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3892                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3893                                 count_partial(n, count_free);
3894
3895                         else
3896                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3897                         total += x;
3898                         nodes[node] += x;
3899                 }
3900
3901         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3902                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3903                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3904
3905                         if (flags & SO_TOTAL)
3906                                 x = count_partial(n, count_total);
3907                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3908                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3909                         else
3910                                 x = n->nr_partial;
3911                         total += x;
3912                         nodes[node] += x;
3913                 }
3914         }
3915         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3916 #ifdef CONFIG_NUMA
3917         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3918                 if (nodes[node])
3919                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3920                                         node, nodes[node]);
3921 #endif
3922         kfree(nodes);
3923         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3924 }
3925
3926 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3927 {
3928         int node;
3929
3930         for_each_online_node(node) {
3931                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3932
3933                 if (!n)
3934                         continue;
3935
3936                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3937                         return 1;
3938         }
3939         return 0;
3940 }
3941
3942 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3943 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3944
3945 struct slab_attribute {
3946         struct attribute attr;
3947         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3948         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3949 };
3950
3951 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3952         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3953
3954 #define SLAB_ATTR(_name) \
3955         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3956         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3957
3958 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3959 {
3960         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3961 }
3962 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3963
3964 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3965 {
3966         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3967 }
3968 SLAB_ATTR_RO(align);
3969
3970 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3971 {
3972         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3973 }
3974 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3975
3976 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3977 {
3978         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3979 }
3980 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3981
3982 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3983                                 const char *buf, size_t length)
3984 {
3985         unsigned long order;
3986         int err;
3987
3988         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3989         if (err)
3990                 return err;
3991
3992         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3993                 return -EINVAL;
3994
3995         calculate_sizes(s, order);
3996         return length;
3997 }
3998
3999 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4000 {
4001         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4002 }
4003 SLAB_ATTR(order);
4004
4005 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4006 {
4007         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4008 }
4009
4010 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4011                                  size_t length)
4012 {
4013         unsigned long min;
4014         int err;
4015
4016         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
4017         if (err)
4018                 return err;
4019
4020         set_min_partial(s, min);
4021         return length;
4022 }
4023 SLAB_ATTR(min_partial);
4024
4025 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4026 {
4027         if (s->ctor) {
4028                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
4029
4030                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
4031         }
4032         return 0;
4033 }
4034 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4035
4036 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4037 {
4038         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
4039 }
4040 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4041
4042 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4043 {
4044         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4045 }
4046 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4047
4048 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4049 {
4050         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4051 }
4052 SLAB_ATTR_RO(partial);
4053
4054 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4055 {
4056         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4057 }
4058 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4059
4060 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4061 {
4062         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4063 }
4064 SLAB_ATTR_RO(objects);
4065
4066 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4067 {
4068         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4069 }
4070 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4071
4072 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4073 {
4074         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4075 }
4076 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4077
4078 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4079 {
4080         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4081 }
4082
4083 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4084                                 const char *buf, size_t length)
4085 {
4086         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4087         if (buf[0] == '1')
4088                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4089         return length;
4090 }
4091 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4092
4093 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4094 {
4095         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4096 }
4097
4098 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4099                                                         size_t length)
4100 {
4101         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4102         if (buf[0] == '1')
4103                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4104         return length;
4105 }
4106 SLAB_ATTR(trace);
4107
4108 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4109 {
4110         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4111 }
4112
4113 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4114                                 const char *buf, size_t length)
4115 {
4116         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4117         if (buf[0] == '1')
4118                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4119         return length;
4120 }
4121 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4122
4123 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4124 {
4125         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4126 }
4127 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4128
4129 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4130 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4131 {
4132         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4133 }
4134 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4135 #endif
4136
4137 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4138 {
4139         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4140 }
4141 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4142
4143 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4144 {
4145         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4146 }
4147
4148 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4149                                 const char *buf, size_t length)
4150 {
4151         if (any_slab_objects(s))
4152                 return -EBUSY;
4153
4154         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4155         if (buf[0] == '1')
4156                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4157         calculate_sizes(s, -1);
4158         return length;
4159 }
4160 SLAB_ATTR(red_zone);
4161
4162 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4163 {
4164         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4165 }
4166
4167 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4168                                 const char *buf, size_t length)
4169 {
4170         if (any_slab_objects(s))
4171                 return -EBUSY;
4172
4173         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4174         if (buf[0] == '1')
4175                 s->flags |= SLAB_POISON;
4176         calculate_sizes(s, -1);
4177         return length;
4178 }
4179 SLAB_ATTR(poison);
4180
4181 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4182 {
4183         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4184 }
4185
4186 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4187                                 const char *buf, size_t length)
4188 {
4189         if (any_slab_objects(s))
4190                 return -EBUSY;
4191
4192         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4193         if (buf[0] == '1')
4194                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4195         calculate_sizes(s, -1);
4196         return length;
4197 }
4198 SLAB_ATTR(store_user);
4199
4200 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4201 {
4202         return 0;
4203 }
4204
4205 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4206                         const char *buf, size_t length)
4207 {
4208         int ret = -EINVAL;
4209
4210         if (buf[0] == '1') {
4211                 ret = validate_slab_cache(s);
4212                 if (ret >= 0)
4213                         ret = length;
4214         }
4215         return ret;
4216 }
4217 SLAB_ATTR(validate);
4218
4219 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4220 {
4221         return 0;
4222 }
4223
4224 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4225                         const char *buf, size_t length)
4226 {
4227         if (buf[0] == '1') {
4228                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4229
4230                 if (rc)
4231                         return rc;
4232         } else
4233                 return -EINVAL;
4234         return length;
4235 }
4236 SLAB_ATTR(shrink);
4237
4238 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4239 {
4240         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4241                 return -ENOSYS;
4242         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4243 }
4244 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4245
4246 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4247 {
4248         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4249                 return -ENOSYS;
4250         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4251 }
4252 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4253
4254 #ifdef CONFIG_NUMA
4255 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4256 {
4257         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4258 }
4259
4260 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4261                                 const char *buf, size_t length)
4262 {
4263         unsigned long ratio;
4264         int err;
4265
4266         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4267         if (err)
4268                 return err;
4269
4270         if (ratio <= 100)
4271                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4272
4273         return length;
4274 }
4275 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4276 #endif
4277
4278 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4279 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4280 {
4281         unsigned long sum  = 0;
4282         int cpu;
4283         int len;
4284         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4285
4286         if (!data)
4287                 return -ENOMEM;
4288
4289         for_each_online_cpu(cpu) {
4290                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4291
4292                 data[cpu] = x;
4293                 sum += x;
4294         }
4295
4296         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4297
4298 #ifdef CONFIG_SMP
4299         for_each_online_cpu(cpu) {
4300                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4301                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4302         }
4303 #endif
4304         kfree(data);
4305         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4306 }
4307
4308 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4309 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4310 {                                                               \
4311         return show_stat(s, buf, si);                           \
4312 }                                                               \
4313 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4314
4315 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4316 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4317 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4318 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4319 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4320 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4321 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4322 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4323 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4324 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4325 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4326 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4327 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4328 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4329 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4330 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4331 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4332 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4333 #endif
4334
4335 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4336         &slab_size_attr.attr,
4337         &object_size_attr.attr,
4338         &objs_per_slab_attr.attr,
4339         &order_attr.attr,
4340         &min_partial_attr.attr,
4341         &objects_attr.attr,
4342         &objects_partial_attr.attr,
4343         &total_objects_attr.attr,
4344         &slabs_attr.attr,
4345         &partial_attr.attr,
4346         &cpu_slabs_attr.attr,
4347         &ctor_attr.attr,
4348         &aliases_attr.attr,
4349         &align_attr.attr,
4350         &sanity_checks_attr.attr,
4351         &trace_attr.attr,
4352         &hwcache_align_attr.attr,
4353         &reclaim_account_attr.attr,
4354         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4355         &red_zone_attr.attr,
4356         &poison_attr.attr,
4357         &store_user_attr.attr,
4358         &validate_attr.attr,
4359         &shrink_attr.attr,
4360         &alloc_calls_attr.attr,
4361         &free_calls_attr.attr,
4362 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4363         &cache_dma_attr.attr,
4364 #endif
4365 #ifdef CONFIG_NUMA
4366         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4367 #endif
4368 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4369         &alloc_fastpath_attr.attr,
4370         &alloc_slowpath_attr.attr,
4371         &free_fastpath_attr.attr,
4372         &free_slowpath_attr.attr,
4373         &free_frozen_attr.attr,
4374         &free_add_partial_attr.attr,
4375         &free_remove_partial_attr.attr,
4376         &alloc_from_partial_attr.attr,
4377         &alloc_slab_attr.attr,
4378         &alloc_refill_attr.attr,
4379         &free_slab_attr.attr,
4380         &cpuslab_flush_attr.attr,
4381         &deactivate_full_attr.attr,
4382         &deactivate_empty_attr.attr,
4383         &deactivate_to_head_attr.attr,
4384         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4385         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4386         &order_fallback_attr.attr,
4387 #endif
4388         NULL
4389 };
4390
4391 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4392         .attrs = slab_attrs,
4393 };
4394
4395 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4396                                 struct attribute *attr,
4397                                 char *buf)
4398 {
4399         struct slab_attribute *attribute;
4400         struct kmem_cache *s;
4401         int err;
4402
4403         attribute = to_slab_attr(attr);
4404         s = to_slab(kobj);
4405
4406         if (!attribute->show)
4407                 return -EIO;
4408
4409         err = attribute->show(s, buf);
4410
4411         return err;
4412 }
4413
4414 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4415                                 struct attribute *attr,
4416                                 const char *buf, size_t len)
4417 {
4418         struct slab_attribute *attribute;
4419         struct kmem_cache *s;
4420         int err;
4421
4422         attribute = to_slab_attr(attr);
4423         s = to_slab(kobj);
4424
4425         if (!attribute->store)
4426                 return -EIO;
4427
4428         err = attribute->store(s, buf, len);
4429
4430         return err;
4431 }
4432
4433 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4434 {
4435         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4436
4437         kfree(s);
4438 }
4439
4440 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4441         .show = slab_attr_show,
4442         .store = slab_attr_store,
4443 };
4444
4445 static struct kobj_type slab_ktype = {
4446         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4447         .release = kmem_cache_release
4448 };
4449
4450 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4451 {
4452         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4453
4454         if (ktype == &slab_ktype)
4455                 return 1;
4456         return 0;
4457 }
4458
4459 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4460         .filter = uevent_filter,
4461 };
4462
4463 static struct kset *slab_kset;
4464
4465 #define ID_STR_LENGTH 64
4466
4467 /* Create a unique string id for a slab cache:
4468  *
4469  * Format       :[flags-]size
4470  */
4471 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4472 {
4473         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4474         char *p = name;
4475
4476         BUG_ON(!name);
4477
4478         *p++ = ':';
4479         /*
4480          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4481          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4482          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4483          * are matched during merging to guarantee that the id is
4484          * unique.
4485          */
4486         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4487                 *p++ = 'd';
4488         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4489                 *p++ = 'a';
4490         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4491                 *p++ = 'F';
4492         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4493                 *p++ = 't';
4494         if (p != name + 1)
4495                 *p++ = '-';
4496         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4497         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4498         return name;
4499 }
4500
4501 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4502 {
4503         int err;
4504         const char *name;
4505         int unmergeable;
4506
4507         if (slab_state < SYSFS)
4508                 /* Defer until later */
4509                 return 0;
4510
4511         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4512         if (unmergeable) {
4513                 /*
4514                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4515                  * This is typically the case for debug situations. In that
4516                  * case we can catch duplicate names easily.
4517                  */
4518                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4519                 name = s->name;
4520         } else {
4521                 /*
4522                  * Create a unique name for the slab as a target
4523                  * for the symlinks.
4524                  */
4525                 name = create_unique_id(s);
4526         }
4527
4528         s->kobj.kset = slab_kset;
4529         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4530         if (err) {
4531                 kobject_put(&s->kobj);
4532                 return err;
4533         }
4534
4535         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4536         if (err)
4537                 return err;
4538         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4539         if (!unmergeable) {
4540                 /* Setup first alias */
4541                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4542                 kfree(name);
4543         }
4544         return 0;
4545 }
4546
4547 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4548 {
4549         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4550         kobject_del(&s->kobj);
4551         kobject_put(&s->kobj);
4552 }
4553
4554 /*
4555  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4556  * available lest we lose that information.
4557  */
4558 struct saved_alias {
4559         struct kmem_cache *s;
4560         const char *name;
4561         struct saved_alias *next;
4562 };
4563
4564 static struct saved_alias *alias_list;
4565
4566 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4567 {
4568         struct saved_alias *al;
4569
4570         if (slab_state == SYSFS) {
4571                 /*
4572                  * If we have a leftover link then remove it.
4573                  */
4574                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4575                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4576         }
4577
4578         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4579         if (!al)
4580                 return -ENOMEM;
4581
4582         al->s = s;
4583         al->name = name;
4584         al->next = alias_list;
4585         alias_list = al;
4586         return 0;
4587 }
4588
4589 static int __init slab_sysfs_init(void)
4590 {
4591         struct kmem_cache *s;
4592         int err;
4593
4594         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4595         if (!slab_kset) {
4596                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4597                 return -ENOSYS;
4598         }
4599
4600         slab_state = SYSFS;
4601
4602         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4603                 err = sysfs_slab_add(s);
4604                 if (err)
4605                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4606                                                 " to sysfs\n", s->name);
4607         }
4608
4609         while (alias_list) {
4610                 struct saved_alias *al = alias_list;
4611
4612                 alias_list = alias_list->next;
4613                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4614                 if (err)
4615                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4616                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4617                 kfree(al);
4618         }
4619
4620         resiliency_test();
4621         return 0;
4622 }
4623
4624 __initcall(slab_sysfs_init);
4625 #endif
4626
4627 /*
4628  * The /proc/slabinfo ABI
4629  */
4630 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4631 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4632 {
4633         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4634         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4635                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4636         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4637         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4638         seq_putc(m, '\n');
4639 }
4640
4641 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4642 {
4643         loff_t n = *pos;
4644
4645         down_read(&slub_lock);
4646         if (!n)
4647                 print_slabinfo_header(m);
4648
4649         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4650 }
4651
4652 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4653 {
4654         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4655 }
4656
4657 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4658 {
4659         up_read(&slub_lock);
4660 }
4661
4662 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4663 {
4664         unsigned long nr_partials = 0;
4665         unsigned long nr_slabs = 0;
4666         unsigned long nr_inuse = 0;
4667         unsigned long nr_objs = 0;
4668         unsigned long nr_free = 0;
4669         struct kmem_cache *s;
4670         int node;
4671
4672         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4673
4674         for_each_online_node(node) {
4675                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4676
4677                 if (!n)
4678                         continue;
4679
4680                 nr_partials += n->nr_partial;
4681                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4682                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4683                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4684         }
4685
4686         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4687
4688         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4689                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4690                    (1 << oo_order(s->oo)));
4691         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4692         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4693                    0UL);
4694         seq_putc(m, '\n');
4695         return 0;
4696 }
4697
4698 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4699         .start = s_start,
4700         .next = s_next,
4701         .stop = s_stop,
4702         .show = s_show,
4703 };
4704
4705 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4706 {
4707         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4708 }
4709
4710 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4711         .open           = slabinfo_open,
4712         .read           = seq_read,
4713         .llseek         = seq_lseek,
4714         .release        = seq_release,
4715 };
4716
4717 static int __init slab_proc_init(void)
4718 {
4719         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUGO,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4720         return 0;
4721 }
4722 module_init(slab_proc_init);
4723 #endif /* CONFIG_SLABINFO */