slub: Prepare inuse field in new_slab()
[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 or atomic operatios
6  * and only uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  * (C) 2011 Linux Foundation, Christoph Lameter
10  */
11
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/bit_spinlock.h>
16 #include <linux/interrupt.h>
17 #include <linux/bitops.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/proc_fs.h>
20 #include <linux/seq_file.h>
21 #include <linux/kmemcheck.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/mempolicy.h>
25 #include <linux/ctype.h>
26 #include <linux/debugobjects.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/memory.h>
29 #include <linux/math64.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31 #include <linux/stacktrace.h>
32
33 #include <trace/events/kmem.h>
34
35 /*
36  * Lock order:
37  *   1. slub_lock (Global Semaphore)
38  *   2. node->list_lock
39  *   3. slab_lock(page) (Only on some arches and for debugging)
40  *
41  *   slub_lock
42  *
43  *   The role of the slub_lock is to protect the list of all the slabs
44  *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
45  *
46  *   The slab_lock is only used for debugging and on arches that do not
47  *   have the ability to do a cmpxchg_double. It only protects the second
48  *   double word in the page struct. Meaning
49  *      A. page->freelist       -> List of object free in a page
50  *      B. page->counters       -> Counters of objects
51  *      C. page->frozen         -> frozen state
52  *
53  *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is not
54  *   on any list. The processor that froze the slab is the one who can
55  *   perform list operations on the page. Other processors may put objects
56  *   onto the freelist but the processor that froze the slab is the only
57  *   one that can retrieve the objects from the page's freelist.
58  *
59  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
60  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
61  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
62  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
63  *   modified without taking the list lock).
64  *
65  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
66  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
67  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
68  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
69  *   the list lock.
70  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
71  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
72  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
73  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
74  *
75  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
76  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
77  *
78  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
79  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
80  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
81  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
82  * cannot scan all objects.
83  *
84  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
85  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
86  * fast frees and allocs.
87  *
88  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
89  *
90  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
91  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
92  *                      such as satisfying allocations for a specific
93  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
94  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
95  *                      list operations. It is up to the processor holding
96  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
97  *                      when the slab is no longer needed.
98  *
99  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
100  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
101  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
102  *                      freelist that allows lockless access to
103  *                      free objects in addition to the regular freelist
104  *                      that requires the slab lock.
105  *
106  * PageError            Slab requires special handling due to debug
107  *                      options set. This moves slab handling out of
108  *                      the fast path and disables lockless freelists.
109  */
110
111 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
112                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
113
114 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
115 {
116 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
117         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
118 #else
119         return 0;
120 #endif
121 }
122
123 /*
124  * Issues still to be resolved:
125  *
126  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
127  *
128  * - Variable sizing of the per node arrays
129  */
130
131 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
132 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
133
134 /* Enable to log cmpxchg failures */
135 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
136
137 /*
138  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
139  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
140  */
141 #define MIN_PARTIAL 5
142
143 /*
144  * Maximum number of desirable partial slabs.
145  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
146  * sort the partial list by the number of objects in the.
147  */
148 #define MAX_PARTIAL 10
149
150 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
151                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
152
153 /*
154  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
155  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
156  * metadata.
157  */
158 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
159
160 /*
161  * Set of flags that will prevent slab merging
162  */
163 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
164                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
165                 SLAB_FAILSLAB)
166
167 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
168                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
169
170 #define OO_SHIFT        16
171 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
172 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
173
174 /* Internal SLUB flags */
175 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
176 #define __CMPXCHG_DOUBLE        0x40000000UL /* Use cmpxchg_double */
177
178 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
179
180 #ifdef CONFIG_SMP
181 static struct notifier_block slab_notifier;
182 #endif
183
184 static enum {
185         DOWN,           /* No slab functionality available */
186         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
187         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
188         SYSFS           /* Sysfs up */
189 } slab_state = DOWN;
190
191 /* A list of all slab caches on the system */
192 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
193 static LIST_HEAD(slab_caches);
194
195 /*
196  * Tracking user of a slab.
197  */
198 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
199 struct track {
200         unsigned long addr;     /* Called from address */
201 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
202         unsigned long addrs[TRACK_ADDRS_COUNT]; /* Called from address */
203 #endif
204         int cpu;                /* Was running on cpu */
205         int pid;                /* Pid context */
206         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
207 };
208
209 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
210
211 #ifdef CONFIG_SYSFS
212 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
213 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
214 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
215
216 #else
217 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
218 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
219                                                         { return 0; }
220 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
221 {
222         kfree(s->name);
223         kfree(s);
224 }
225
226 #endif
227
228 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
229 {
230 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
231         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
232 #endif
233 }
234
235 /********************************************************************
236  *                      Core slab cache functions
237  *******************************************************************/
238
239 int slab_is_available(void)
240 {
241         return slab_state >= UP;
242 }
243
244 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
245 {
246         return s->node[node];
247 }
248
249 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
250 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
251                                 struct page *page, const void *object)
252 {
253         void *base;
254
255         if (!object)
256                 return 1;
257
258         base = page_address(page);
259         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
260                 (object - base) % s->size) {
261                 return 0;
262         }
263
264         return 1;
265 }
266
267 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
268 {
269         return *(void **)(object + s->offset);
270 }
271
272 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
273 {
274         void *p;
275
276 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
277         probe_kernel_read(&p, (void **)(object + s->offset), sizeof(p));
278 #else
279         p = get_freepointer(s, object);
280 #endif
281         return p;
282 }
283
284 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
285 {
286         *(void **)(object + s->offset) = fp;
287 }
288
289 /* Loop over all objects in a slab */
290 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
291         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
292                         __p += (__s)->size)
293
294 /* Determine object index from a given position */
295 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
296 {
297         return (p - addr) / s->size;
298 }
299
300 static inline size_t slab_ksize(const struct kmem_cache *s)
301 {
302 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
303         /*
304          * Debugging requires use of the padding between object
305          * and whatever may come after it.
306          */
307         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
308                 return s->objsize;
309
310 #endif
311         /*
312          * If we have the need to store the freelist pointer
313          * back there or track user information then we can
314          * only use the space before that information.
315          */
316         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
317                 return s->inuse;
318         /*
319          * Else we can use all the padding etc for the allocation
320          */
321         return s->size;
322 }
323
324 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
325 {
326         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
327 }
328
329 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
330                 unsigned long size, int reserved)
331 {
332         struct kmem_cache_order_objects x = {
333                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
334         };
335
336         return x;
337 }
338
339 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
340 {
341         return x.x >> OO_SHIFT;
342 }
343
344 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
345 {
346         return x.x & OO_MASK;
347 }
348
349 /*
350  * Per slab locking using the pagelock
351  */
352 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
353 {
354         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
355 }
356
357 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
358 {
359         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
360 }
361
362 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
363 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
364                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
365                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
366                 const char *n)
367 {
368         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
369 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
370         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
371                 if (cmpxchg_double(&page->freelist,
372                         freelist_old, counters_old,
373                         freelist_new, counters_new))
374                 return 1;
375         } else
376 #endif
377         {
378                 slab_lock(page);
379                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
380                         page->freelist = freelist_new;
381                         page->counters = counters_new;
382                         slab_unlock(page);
383                         return 1;
384                 }
385                 slab_unlock(page);
386         }
387
388         cpu_relax();
389         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
390
391 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
392         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
393 #endif
394
395         return 0;
396 }
397
398 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
399                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
400                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
401                 const char *n)
402 {
403 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
404         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
405                 if (cmpxchg_double(&page->freelist,
406                         freelist_old, counters_old,
407                         freelist_new, counters_new))
408                 return 1;
409         } else
410 #endif
411         {
412                 unsigned long flags;
413
414                 local_irq_save(flags);
415                 slab_lock(page);
416                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
417                         page->freelist = freelist_new;
418                         page->counters = counters_new;
419                         slab_unlock(page);
420                         local_irq_restore(flags);
421                         return 1;
422                 }
423                 slab_unlock(page);
424                 local_irq_restore(flags);
425         }
426
427         cpu_relax();
428         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
429
430 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
431         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
432 #endif
433
434         return 0;
435 }
436
437 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
438 /*
439  * Determine a map of object in use on a page.
440  *
441  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
442  * not vanish from under us.
443  */
444 static void get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page, unsigned long *map)
445 {
446         void *p;
447         void *addr = page_address(page);
448
449         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
450                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
451 }
452
453 /*
454  * Debug settings:
455  */
456 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
457 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
458 #else
459 static int slub_debug;
460 #endif
461
462 static char *slub_debug_slabs;
463 static int disable_higher_order_debug;
464
465 /*
466  * Object debugging
467  */
468 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
469 {
470         int i, offset;
471         int newline = 1;
472         char ascii[17];
473
474         ascii[16] = 0;
475
476         for (i = 0; i < length; i++) {
477                 if (newline) {
478                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
479                         newline = 0;
480                 }
481                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
482                 offset = i % 16;
483                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
484                 if (offset == 15) {
485                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
486                         newline = 1;
487                 }
488         }
489         if (!newline) {
490                 i %= 16;
491                 while (i < 16) {
492                         printk(KERN_CONT "   ");
493                         ascii[i] = ' ';
494                         i++;
495                 }
496                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
497         }
498 }
499
500 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
501         enum track_item alloc)
502 {
503         struct track *p;
504
505         if (s->offset)
506                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
507         else
508                 p = object + s->inuse;
509
510         return p + alloc;
511 }
512
513 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
514                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
515 {
516         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
517
518         if (addr) {
519 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
520                 struct stack_trace trace;
521                 int i;
522
523                 trace.nr_entries = 0;
524                 trace.max_entries = TRACK_ADDRS_COUNT;
525                 trace.entries = p->addrs;
526                 trace.skip = 3;
527                 save_stack_trace(&trace);
528
529                 /* See rant in lockdep.c */
530                 if (trace.nr_entries != 0 &&
531                     trace.entries[trace.nr_entries - 1] == ULONG_MAX)
532                         trace.nr_entries--;
533
534                 for (i = trace.nr_entries; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
535                         p->addrs[i] = 0;
536 #endif
537                 p->addr = addr;
538                 p->cpu = smp_processor_id();
539                 p->pid = current->pid;
540                 p->when = jiffies;
541         } else
542                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
543 }
544
545 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
546 {
547         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
548                 return;
549
550         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
551         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
552 }
553
554 static void print_track(const char *s, struct track *t)
555 {
556         if (!t->addr)
557                 return;
558
559         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
560                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
561 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
562         {
563                 int i;
564                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
565                         if (t->addrs[i])
566                                 printk(KERN_ERR "\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
567                         else
568                                 break;
569         }
570 #endif
571 }
572
573 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
574 {
575         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
576                 return;
577
578         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
579         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
580 }
581
582 static void print_page_info(struct page *page)
583 {
584         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
585                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
586
587 }
588
589 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
590 {
591         va_list args;
592         char buf[100];
593
594         va_start(args, fmt);
595         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
596         va_end(args);
597         printk(KERN_ERR "========================================"
598                         "=====================================\n");
599         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
600         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
601                         "-------------------------------------\n\n");
602 }
603
604 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
605 {
606         va_list args;
607         char buf[100];
608
609         va_start(args, fmt);
610         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
611         va_end(args);
612         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
613 }
614
615 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
616 {
617         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
618         u8 *addr = page_address(page);
619
620         print_tracking(s, p);
621
622         print_page_info(page);
623
624         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
625                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
626
627         if (p > addr + 16)
628                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
629
630         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
631
632         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
633                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
634                         s->inuse - s->objsize);
635
636         if (s->offset)
637                 off = s->offset + sizeof(void *);
638         else
639                 off = s->inuse;
640
641         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
642                 off += 2 * sizeof(struct track);
643
644         if (off != s->size)
645                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
646                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
647
648         dump_stack();
649 }
650
651 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
652                         u8 *object, char *reason)
653 {
654         slab_bug(s, "%s", reason);
655         print_trailer(s, page, object);
656 }
657
658 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
659 {
660         va_list args;
661         char buf[100];
662
663         va_start(args, fmt);
664         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
665         va_end(args);
666         slab_bug(s, "%s", buf);
667         print_page_info(page);
668         dump_stack();
669 }
670
671 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
672 {
673         u8 *p = object;
674
675         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
676                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
677                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
678         }
679
680         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
681                 memset(p + s->objsize, val, s->inuse - s->objsize);
682 }
683
684 static u8 *check_bytes8(u8 *start, u8 value, unsigned int bytes)
685 {
686         while (bytes) {
687                 if (*start != value)
688                         return start;
689                 start++;
690                 bytes--;
691         }
692         return NULL;
693 }
694
695 static u8 *check_bytes(u8 *start, u8 value, unsigned int bytes)
696 {
697         u64 value64;
698         unsigned int words, prefix;
699
700         if (bytes <= 16)
701                 return check_bytes8(start, value, bytes);
702
703         value64 = value | value << 8 | value << 16 | value << 24;
704         value64 = (value64 & 0xffffffff) | value64 << 32;
705         prefix = 8 - ((unsigned long)start) % 8;
706
707         if (prefix) {
708                 u8 *r = check_bytes8(start, value, prefix);
709                 if (r)
710                         return r;
711                 start += prefix;
712                 bytes -= prefix;
713         }
714
715         words = bytes / 8;
716
717         while (words) {
718                 if (*(u64 *)start != value64)
719                         return check_bytes8(start, value, 8);
720                 start += 8;
721                 words--;
722         }
723
724         return check_bytes8(start, value, bytes % 8);
725 }
726
727 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
728                                                 void *from, void *to)
729 {
730         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
731         memset(from, data, to - from);
732 }
733
734 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
735                         u8 *object, char *what,
736                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
737 {
738         u8 *fault;
739         u8 *end;
740
741         fault = check_bytes(start, value, bytes);
742         if (!fault)
743                 return 1;
744
745         end = start + bytes;
746         while (end > fault && end[-1] == value)
747                 end--;
748
749         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
750         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
751                                         fault, end - 1, fault[0], value);
752         print_trailer(s, page, object);
753
754         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
755         return 0;
756 }
757
758 /*
759  * Object layout:
760  *
761  * object address
762  *      Bytes of the object to be managed.
763  *      If the freepointer may overlay the object then the free
764  *      pointer is the first word of the object.
765  *
766  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
767  *      0xa5 (POISON_END)
768  *
769  * object + s->objsize
770  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
771  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
772  *      objsize == inuse.
773  *
774  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
775  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
776  *
777  * object + s->inuse
778  *      Meta data starts here.
779  *
780  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
781  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
782  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
783  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
784  *              before the word boundary.
785  *
786  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
787  *
788  * object + s->size
789  *      Nothing is used beyond s->size.
790  *
791  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
792  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
793  * may be used with merged slabcaches.
794  */
795
796 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
797 {
798         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
799
800         if (s->offset)
801                 /* Freepointer is placed after the object. */
802                 off += sizeof(void *);
803
804         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
805                 /* We also have user information there */
806                 off += 2 * sizeof(struct track);
807
808         if (s->size == off)
809                 return 1;
810
811         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
812                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
813 }
814
815 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
816 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
817 {
818         u8 *start;
819         u8 *fault;
820         u8 *end;
821         int length;
822         int remainder;
823
824         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
825                 return 1;
826
827         start = page_address(page);
828         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
829         end = start + length;
830         remainder = length % s->size;
831         if (!remainder)
832                 return 1;
833
834         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
835         if (!fault)
836                 return 1;
837         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
838                 end--;
839
840         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
841         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
842
843         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
844         return 0;
845 }
846
847 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
848                                         void *object, u8 val)
849 {
850         u8 *p = object;
851         u8 *endobject = object + s->objsize;
852
853         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
854                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
855                         endobject, val, s->inuse - s->objsize))
856                         return 0;
857         } else {
858                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
859                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
860                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
861                 }
862         }
863
864         if (s->flags & SLAB_POISON) {
865                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
866                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
867                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
868                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
869                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
870                         return 0;
871                 /*
872                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
873                  */
874                 check_pad_bytes(s, page, p);
875         }
876
877         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
878                 /*
879                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
880                  * freepointer while object is allocated.
881                  */
882                 return 1;
883
884         /* Check free pointer validity */
885         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
886                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
887                 /*
888                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
889                  * of the free objects in this slab. May cause
890                  * another error because the object count is now wrong.
891                  */
892                 set_freepointer(s, p, NULL);
893                 return 0;
894         }
895         return 1;
896 }
897
898 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
899 {
900         int maxobj;
901
902         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
903
904         if (!PageSlab(page)) {
905                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
906                 return 0;
907         }
908
909         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
910         if (page->objects > maxobj) {
911                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
912                         s->name, page->objects, maxobj);
913                 return 0;
914         }
915         if (page->inuse > page->objects) {
916                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
917                         s->name, page->inuse, page->objects);
918                 return 0;
919         }
920         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
921         slab_pad_check(s, page);
922         return 1;
923 }
924
925 /*
926  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
927  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
928  */
929 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
930 {
931         int nr = 0;
932         void *fp;
933         void *object = NULL;
934         unsigned long max_objects;
935
936         fp = page->freelist;
937         while (fp && nr <= page->objects) {
938                 if (fp == search)
939                         return 1;
940                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
941                         if (object) {
942                                 object_err(s, page, object,
943                                         "Freechain corrupt");
944                                 set_freepointer(s, object, NULL);
945                                 break;
946                         } else {
947                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
948                                 page->freelist = NULL;
949                                 page->inuse = page->objects;
950                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
951                                 return 0;
952                         }
953                         break;
954                 }
955                 object = fp;
956                 fp = get_freepointer(s, object);
957                 nr++;
958         }
959
960         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
961         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
962                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
963
964         if (page->objects != max_objects) {
965                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
966                         "should be %d", page->objects, max_objects);
967                 page->objects = max_objects;
968                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
969         }
970         if (page->inuse != page->objects - nr) {
971                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
972                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
973                 page->inuse = page->objects - nr;
974                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
975         }
976         return search == NULL;
977 }
978
979 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
980                                                                 int alloc)
981 {
982         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
983                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
984                         s->name,
985                         alloc ? "alloc" : "free",
986                         object, page->inuse,
987                         page->freelist);
988
989                 if (!alloc)
990                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
991
992                 dump_stack();
993         }
994 }
995
996 /*
997  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
998  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
999  */
1000 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1001 {
1002         flags &= gfp_allowed_mask;
1003         lockdep_trace_alloc(flags);
1004         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
1005
1006         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
1007 }
1008
1009 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
1010 {
1011         flags &= gfp_allowed_mask;
1012         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, slab_ksize(s));
1013         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
1014 }
1015
1016 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
1017 {
1018         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1019
1020         /*
1021          * Trouble is that we may no longer disable interupts in the fast path
1022          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
1023          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
1024          */
1025 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) || defined(CONFIG_LOCKDEP)
1026         {
1027                 unsigned long flags;
1028
1029                 local_irq_save(flags);
1030                 kmemcheck_slab_free(s, x, s->objsize);
1031                 debug_check_no_locks_freed(x, s->objsize);
1032                 local_irq_restore(flags);
1033         }
1034 #endif
1035         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1036                 debug_check_no_obj_freed(x, s->objsize);
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
1041  *
1042  * list_lock must be held.
1043  */
1044 static void add_full(struct kmem_cache *s,
1045         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1046 {
1047         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1048                 return;
1049
1050         list_add(&page->lru, &n->full);
1051 }
1052
1053 /*
1054  * list_lock must be held.
1055  */
1056 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1057 {
1058         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1059                 return;
1060
1061         list_del(&page->lru);
1062 }
1063
1064 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
1065 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1066 {
1067         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1068
1069         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1070 }
1071
1072 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1073 {
1074         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1075 }
1076
1077 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1078 {
1079         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1080
1081         /*
1082          * May be called early in order to allocate a slab for the
1083          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1084          * dilemma by deferring the increment of the count during
1085          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1086          */
1087         if (n) {
1088                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1089                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1090         }
1091 }
1092 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1093 {
1094         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1095
1096         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1097         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1098 }
1099
1100 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1101 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1102                                                                 void *object)
1103 {
1104         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
1105                 return;
1106
1107         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1108         init_tracking(s, object);
1109 }
1110
1111 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1112                                         void *object, unsigned long addr)
1113 {
1114         if (!check_slab(s, page))
1115                 goto bad;
1116
1117         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1118                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1119                 goto bad;
1120         }
1121
1122         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1123                 goto bad;
1124
1125         /* Success perform special debug activities for allocs */
1126         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1127                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1128         trace(s, page, object, 1);
1129         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1130         return 1;
1131
1132 bad:
1133         if (PageSlab(page)) {
1134                 /*
1135                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1136                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1137                  * as used avoids touching the remaining objects.
1138                  */
1139                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1140                 page->inuse = page->objects;
1141                 page->freelist = NULL;
1142         }
1143         return 0;
1144 }
1145
1146 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1147                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
1148 {
1149         unsigned long flags;
1150         int rc = 0;
1151
1152         local_irq_save(flags);
1153         slab_lock(page);
1154
1155         if (!check_slab(s, page))
1156                 goto fail;
1157
1158         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1159                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1160                 goto fail;
1161         }
1162
1163         if (on_freelist(s, page, object)) {
1164                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1165                 goto fail;
1166         }
1167
1168         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1169                 goto out;
1170
1171         if (unlikely(s != page->slab)) {
1172                 if (!PageSlab(page)) {
1173                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
1174                                 "outside of slab", object);
1175                 } else if (!page->slab) {
1176                         printk(KERN_ERR
1177                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1178                                                 object);
1179                         dump_stack();
1180                 } else
1181                         object_err(s, page, object,
1182                                         "page slab pointer corrupt.");
1183                 goto fail;
1184         }
1185
1186         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1187                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1188         trace(s, page, object, 0);
1189         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1190         rc = 1;
1191 out:
1192         slab_unlock(page);
1193         local_irq_restore(flags);
1194         return rc;
1195
1196 fail:
1197         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1198         goto out;
1199 }
1200
1201 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1202 {
1203         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1204         if (*str++ != '=' || !*str)
1205                 /*
1206                  * No options specified. Switch on full debugging.
1207                  */
1208                 goto out;
1209
1210         if (*str == ',')
1211                 /*
1212                  * No options but restriction on slabs. This means full
1213                  * debugging for slabs matching a pattern.
1214                  */
1215                 goto check_slabs;
1216
1217         if (tolower(*str) == 'o') {
1218                 /*
1219                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1220                  * would increase as a result.
1221                  */
1222                 disable_higher_order_debug = 1;
1223                 goto out;
1224         }
1225
1226         slub_debug = 0;
1227         if (*str == '-')
1228                 /*
1229                  * Switch off all debugging measures.
1230                  */
1231                 goto out;
1232
1233         /*
1234          * Determine which debug features should be switched on
1235          */
1236         for (; *str && *str != ','; str++) {
1237                 switch (tolower(*str)) {
1238                 case 'f':
1239                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1240                         break;
1241                 case 'z':
1242                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1243                         break;
1244                 case 'p':
1245                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1246                         break;
1247                 case 'u':
1248                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1249                         break;
1250                 case 't':
1251                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1252                         break;
1253                 case 'a':
1254                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1255                         break;
1256                 default:
1257                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1258                                 "unknown. skipped\n", *str);
1259                 }
1260         }
1261
1262 check_slabs:
1263         if (*str == ',')
1264                 slub_debug_slabs = str + 1;
1265 out:
1266         return 1;
1267 }
1268
1269 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1270
1271 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1272         unsigned long flags, const char *name,
1273         void (*ctor)(void *))
1274 {
1275         /*
1276          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1277          */
1278         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1279                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1280                 flags |= slub_debug;
1281
1282         return flags;
1283 }
1284 #else
1285 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1286                         struct page *page, void *object) {}
1287
1288 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1289         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1290
1291 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1292         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1293
1294 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1295                         { return 1; }
1296 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1297                         void *object, u8 val) { return 1; }
1298 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1299                                         struct page *page) {}
1300 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page) {}
1301 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1302         unsigned long flags, const char *name,
1303         void (*ctor)(void *))
1304 {
1305         return flags;
1306 }
1307 #define slub_debug 0
1308
1309 #define disable_higher_order_debug 0
1310
1311 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1312                                                         { return 0; }
1313 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1314                                                         { return 0; }
1315 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1316                                                         int objects) {}
1317 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1318                                                         int objects) {}
1319
1320 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1321                                                         { return 0; }
1322
1323 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1324                 void *object) {}
1325
1326 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1327
1328 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1329
1330 /*
1331  * Slab allocation and freeing
1332  */
1333 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1334                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1335 {
1336         int order = oo_order(oo);
1337
1338         flags |= __GFP_NOTRACK;
1339
1340         if (node == NUMA_NO_NODE)
1341                 return alloc_pages(flags, order);
1342         else
1343                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1344 }
1345
1346 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1347 {
1348         struct page *page;
1349         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1350         gfp_t alloc_gfp;
1351
1352         flags &= gfp_allowed_mask;
1353
1354         if (flags & __GFP_WAIT)
1355                 local_irq_enable();
1356
1357         flags |= s->allocflags;
1358
1359         /*
1360          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1361          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1362          */
1363         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1364
1365         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1366         if (unlikely(!page)) {
1367                 oo = s->min;
1368                 /*
1369                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1370                  * Try a lower order alloc if possible
1371                  */
1372                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1373
1374                 if (page)
1375                         stat(s, ORDER_FALLBACK);
1376         }
1377
1378         if (flags & __GFP_WAIT)
1379                 local_irq_disable();
1380
1381         if (!page)
1382                 return NULL;
1383
1384         if (kmemcheck_enabled
1385                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1386                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1387
1388                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1389
1390                 /*
1391                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1392                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1393                  */
1394                 if (s->ctor)
1395                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1396                 else
1397                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1398         }
1399
1400         page->objects = oo_objects(oo);
1401         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1402                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1403                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1404                 1 << oo_order(oo));
1405
1406         return page;
1407 }
1408
1409 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1410                                 void *object)
1411 {
1412         setup_object_debug(s, page, object);
1413         if (unlikely(s->ctor))
1414                 s->ctor(object);
1415 }
1416
1417 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1418 {
1419         struct page *page;
1420         void *start;
1421         void *last;
1422         void *p;
1423
1424         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1425
1426         page = allocate_slab(s,
1427                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1428         if (!page)
1429                 goto out;
1430
1431         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1432         page->slab = s;
1433         page->flags |= 1 << PG_slab;
1434
1435         start = page_address(page);
1436
1437         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1438                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1439
1440         last = start;
1441         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1442                 setup_object(s, page, last);
1443                 set_freepointer(s, last, p);
1444                 last = p;
1445         }
1446         setup_object(s, page, last);
1447         set_freepointer(s, last, NULL);
1448
1449         page->freelist = start;
1450         page->inuse = page->objects;
1451         page->frozen = 1;
1452 out:
1453         return page;
1454 }
1455
1456 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1457 {
1458         int order = compound_order(page);
1459         int pages = 1 << order;
1460
1461         if (kmem_cache_debug(s)) {
1462                 void *p;
1463
1464                 slab_pad_check(s, page);
1465                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1466                                                 page->objects)
1467                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1468         }
1469
1470         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1471
1472         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1473                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1474                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1475                 -pages);
1476
1477         __ClearPageSlab(page);
1478         reset_page_mapcount(page);
1479         if (current->reclaim_state)
1480                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1481         __free_pages(page, order);
1482 }
1483
1484 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1485         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1486
1487 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1488 {
1489         struct page *page;
1490
1491         if (need_reserve_slab_rcu)
1492                 page = virt_to_head_page(h);
1493         else
1494                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1495
1496         __free_slab(page->slab, page);
1497 }
1498
1499 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1500 {
1501         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1502                 struct rcu_head *head;
1503
1504                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1505                         int order = compound_order(page);
1506                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1507
1508                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1509                         head = page_address(page) + offset;
1510                 } else {
1511                         /*
1512                          * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1513                          */
1514                         head = (void *)&page->lru;
1515                 }
1516
1517                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1518         } else
1519                 __free_slab(s, page);
1520 }
1521
1522 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1523 {
1524         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1525         free_slab(s, page);
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Management of partially allocated slabs.
1530  *
1531  * list_lock must be held.
1532  */
1533 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1534                                 struct page *page, int tail)
1535 {
1536         n->nr_partial++;
1537         if (tail)
1538                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1539         else
1540                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1541 }
1542
1543 /*
1544  * list_lock must be held.
1545  */
1546 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1547                                         struct page *page)
1548 {
1549         list_del(&page->lru);
1550         n->nr_partial--;
1551 }
1552
1553 /*
1554  * Lock slab, remove from the partial list and put the object into the
1555  * per cpu freelist.
1556  *
1557  * Must hold list_lock.
1558  */
1559 static inline int acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1560                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1561 {
1562         void *freelist;
1563         unsigned long counters;
1564         struct page new;
1565
1566         /*
1567          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1568          * The old freelist is the list of objects for the
1569          * per cpu allocation list.
1570          */
1571         do {
1572                 freelist = page->freelist;
1573                 counters = page->counters;
1574                 new.counters = counters;
1575                 new.inuse = page->objects;
1576
1577                 VM_BUG_ON(new.frozen);
1578                 new.frozen = 1;
1579
1580         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1581                         freelist, counters,
1582                         NULL, new.counters,
1583                         "lock and freeze"));
1584
1585         remove_partial(n, page);
1586
1587         if (freelist) {
1588                 /* Populate the per cpu freelist */
1589                 this_cpu_write(s->cpu_slab->freelist, freelist);
1590                 this_cpu_write(s->cpu_slab->page, page);
1591                 this_cpu_write(s->cpu_slab->node, page_to_nid(page));
1592                 return 1;
1593         } else {
1594                 /*
1595                  * Slab page came from the wrong list. No object to allocate
1596                  * from. Put it onto the correct list and continue partial
1597                  * scan.
1598                  */
1599                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s : Page without available objects on"
1600                         " partial list\n", s->name);
1601                 return 0;
1602         }
1603 }
1604
1605 /*
1606  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1607  */
1608 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache *s,
1609                                         struct kmem_cache_node *n)
1610 {
1611         struct page *page;
1612
1613         /*
1614          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1615          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1616          * partial slab and there is none available then get_partials()
1617          * will return NULL.
1618          */
1619         if (!n || !n->nr_partial)
1620                 return NULL;
1621
1622         spin_lock(&n->list_lock);
1623         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1624                 if (acquire_slab(s, n, page))
1625                         goto out;
1626         page = NULL;
1627 out:
1628         spin_unlock(&n->list_lock);
1629         return page;
1630 }
1631
1632 /*
1633  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1634  */
1635 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1636 {
1637 #ifdef CONFIG_NUMA
1638         struct zonelist *zonelist;
1639         struct zoneref *z;
1640         struct zone *zone;
1641         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1642         struct page *page;
1643
1644         /*
1645          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1646          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1647          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1648          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1649          *
1650          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1651          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1652          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1653          * from other nodes and filled up.
1654          *
1655          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1656          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1657          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1658          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1659          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1660          * with available objects.
1661          */
1662         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1663                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1664                 return NULL;
1665
1666         get_mems_allowed();
1667         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1668         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1669                 struct kmem_cache_node *n;
1670
1671                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1672
1673                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1674                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1675                         page = get_partial_node(s, n);
1676                         if (page) {
1677                                 put_mems_allowed();
1678                                 return page;
1679                         }
1680                 }
1681         }
1682         put_mems_allowed();
1683 #endif
1684         return NULL;
1685 }
1686
1687 /*
1688  * Get a partial page, lock it and return it.
1689  */
1690 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1691 {
1692         struct page *page;
1693         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1694
1695         page = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode));
1696         if (page || node != NUMA_NO_NODE)
1697                 return page;
1698
1699         return get_any_partial(s, flags);
1700 }
1701
1702 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1703 /*
1704  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1705  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1706  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1707  */
1708 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1709 #else
1710 /*
1711  * No preemption supported therefore also no need to check for
1712  * different cpus.
1713  */
1714 #define TID_STEP 1
1715 #endif
1716
1717 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1718 {
1719         return tid + TID_STEP;
1720 }
1721
1722 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1723 {
1724         return tid % TID_STEP;
1725 }
1726
1727 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1728 {
1729         return tid / TID_STEP;
1730 }
1731
1732 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1733 {
1734         return cpu;
1735 }
1736
1737 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1738                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1739 {
1740 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1741         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1742
1743         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1744
1745 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1746         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1747                 printk("due to cpu change %d -> %d\n",
1748                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1749         else
1750 #endif
1751         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1752                 printk("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1753                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1754         else
1755                 printk("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1756                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1757 #endif
1758         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1759 }
1760
1761 void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1762 {
1763         int cpu;
1764
1765         for_each_possible_cpu(cpu)
1766                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1767 }
1768 /*
1769  * Remove the cpu slab
1770  */
1771
1772 /*
1773  * Remove the cpu slab
1774  */
1775 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1776 {
1777         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1778         struct page *page = c->page;
1779         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1780         int lock = 0;
1781         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
1782         void *freelist;
1783         void *nextfree;
1784         int tail = 0;
1785         struct page new;
1786         struct page old;
1787
1788         if (page->freelist) {
1789                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1790                 tail = 1;
1791         }
1792
1793         c->tid = next_tid(c->tid);
1794         c->page = NULL;
1795         freelist = c->freelist;
1796         c->freelist = NULL;
1797
1798         /*
1799          * Stage one: Free all available per cpu objects back
1800          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
1801          * last one.
1802          *
1803          * There is no need to take the list->lock because the page
1804          * is still frozen.
1805          */
1806         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
1807                 void *prior;
1808                 unsigned long counters;
1809
1810                 do {
1811                         prior = page->freelist;
1812                         counters = page->counters;
1813                         set_freepointer(s, freelist, prior);
1814                         new.counters = counters;
1815                         new.inuse--;
1816                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
1817
1818                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1819                         prior, counters,
1820                         freelist, new.counters,
1821                         "drain percpu freelist"));
1822
1823                 freelist = nextfree;
1824         }
1825
1826         /*
1827          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
1828          * list presence reflects the actual number of objects
1829          * during unfreeze.
1830          *
1831          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
1832          * with the count. If there is a mismatch then the page
1833          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
1834          *
1835          * Then we restart the process which may have to remove
1836          * the page from the list that we just put it on again
1837          * because the number of objects in the slab may have
1838          * changed.
1839          */
1840 redo:
1841
1842         old.freelist = page->freelist;
1843         old.counters = page->counters;
1844         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1845
1846         /* Determine target state of the slab */
1847         new.counters = old.counters;
1848         if (freelist) {
1849                 new.inuse--;
1850                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
1851                 new.freelist = freelist;
1852         } else
1853                 new.freelist = old.freelist;
1854
1855         new.frozen = 0;
1856
1857         if (!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial)
1858                 m = M_FREE;
1859         else if (new.freelist) {
1860                 m = M_PARTIAL;
1861                 if (!lock) {
1862                         lock = 1;
1863                         /*
1864                          * Taking the spinlock removes the possiblity
1865                          * that acquire_slab() will see a slab page that
1866                          * is frozen
1867                          */
1868                         spin_lock(&n->list_lock);
1869                 }
1870         } else {
1871                 m = M_FULL;
1872                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
1873                         lock = 1;
1874                         /*
1875                          * This also ensures that the scanning of full
1876                          * slabs from diagnostic functions will not see
1877                          * any frozen slabs.
1878                          */
1879                         spin_lock(&n->list_lock);
1880                 }
1881         }
1882
1883         if (l != m) {
1884
1885                 if (l == M_PARTIAL)
1886
1887                         remove_partial(n, page);
1888
1889                 else if (l == M_FULL)
1890
1891                         remove_full(s, page);
1892
1893                 if (m == M_PARTIAL) {
1894
1895                         add_partial(n, page, tail);
1896                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1897
1898                 } else if (m == M_FULL) {
1899
1900                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1901                         add_full(s, n, page);
1902
1903                 }
1904         }
1905
1906         l = m;
1907         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1908                                 old.freelist, old.counters,
1909                                 new.freelist, new.counters,
1910                                 "unfreezing slab"))
1911                 goto redo;
1912
1913         if (lock)
1914                 spin_unlock(&n->list_lock);
1915
1916         if (m == M_FREE) {
1917                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1918                 discard_slab(s, page);
1919                 stat(s, FREE_SLAB);
1920         }
1921 }
1922
1923 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1924 {
1925         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1926         deactivate_slab(s, c);
1927 }
1928
1929 /*
1930  * Flush cpu slab.
1931  *
1932  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1933  */
1934 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1935 {
1936         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1937
1938         if (likely(c && c->page))
1939                 flush_slab(s, c);
1940 }
1941
1942 static void flush_cpu_slab(void *d)
1943 {
1944         struct kmem_cache *s = d;
1945
1946         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1947 }
1948
1949 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1950 {
1951         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1952 }
1953
1954 /*
1955  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1956  * locality expectations.
1957  */
1958 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1959 {
1960 #ifdef CONFIG_NUMA
1961         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1962                 return 0;
1963 #endif
1964         return 1;
1965 }
1966
1967 static int count_free(struct page *page)
1968 {
1969         return page->objects - page->inuse;
1970 }
1971
1972 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1973                                         int (*get_count)(struct page *))
1974 {
1975         unsigned long flags;
1976         unsigned long x = 0;
1977         struct page *page;
1978
1979         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1980         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1981                 x += get_count(page);
1982         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1983         return x;
1984 }
1985
1986 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1987 {
1988 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1989         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1990 #else
1991         return 0;
1992 #endif
1993 }
1994
1995 static noinline void
1996 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1997 {
1998         int node;
1999
2000         printk(KERN_WARNING
2001                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
2002                 nid, gfpflags);
2003         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
2004                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
2005                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
2006
2007         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
2008                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
2009                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
2010
2011         for_each_online_node(node) {
2012                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2013                 unsigned long nr_slabs;
2014                 unsigned long nr_objs;
2015                 unsigned long nr_free;
2016
2017                 if (!n)
2018                         continue;
2019
2020                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2021                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2022                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2023
2024                 printk(KERN_WARNING
2025                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2026                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2027         }
2028 }
2029
2030 /*
2031  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2032  * debugging duties.
2033  *
2034  * Interrupts are disabled.
2035  *
2036  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2037  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2038  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2039  *
2040  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2041  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2042  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2043  *
2044  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2045  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2046  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2047  */
2048 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2049                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2050 {
2051         void **object;
2052         struct page *page;
2053         unsigned long flags;
2054         struct page new;
2055         unsigned long counters;
2056
2057         local_irq_save(flags);
2058 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2059         /*
2060          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2061          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2062          * pointer.
2063          */
2064         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2065 #endif
2066
2067         page = c->page;
2068         if (!page)
2069                 goto new_slab;
2070
2071         if (unlikely(!node_match(c, node))) {
2072                 stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2073                 deactivate_slab(s, c);
2074                 goto new_slab;
2075         }
2076
2077         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2078
2079         do {
2080                 object = page->freelist;
2081                 counters = page->counters;
2082                 new.counters = counters;
2083                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2084
2085                 /*
2086                  * If there is no object left then we use this loop to
2087                  * deactivate the slab which is simple since no objects
2088                  * are left in the slab and therefore we do not need to
2089                  * put the page back onto the partial list.
2090                  *
2091                  * If there are objects left then we retrieve them
2092                  * and use them to refill the per cpu queue.
2093                 */
2094
2095                 new.inuse = page->objects;
2096                 new.frozen = object != NULL;
2097
2098         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2099                         object, counters,
2100                         NULL, new.counters,
2101                         "__slab_alloc"));
2102
2103         if (unlikely(!object)) {
2104                 c->page = NULL;
2105                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2106                 goto new_slab;
2107         }
2108
2109         stat(s, ALLOC_REFILL);
2110
2111 load_freelist:
2112         VM_BUG_ON(!page->frozen);
2113         c->freelist = get_freepointer(s, object);
2114         c->tid = next_tid(c->tid);
2115         local_irq_restore(flags);
2116         return object;
2117
2118 new_slab:
2119         page = get_partial(s, gfpflags, node);
2120         if (page) {
2121                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
2122                 object = c->freelist;
2123
2124                 if (kmem_cache_debug(s))
2125                         goto debug;
2126                 goto load_freelist;
2127         }
2128
2129         page = new_slab(s, gfpflags, node);
2130
2131         if (page) {
2132                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2133                 if (c->page)
2134                         flush_slab(s, c);
2135
2136                 /*
2137                  * No other reference to the page yet so we can
2138                  * muck around with it freely without cmpxchg
2139                  */
2140                 object = page->freelist;
2141                 page->freelist = NULL;
2142
2143                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2144                 c->node = page_to_nid(page);
2145                 c->page = page;
2146
2147                 if (kmem_cache_debug(s))
2148                         goto debug;
2149                 goto load_freelist;
2150         }
2151         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
2152                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2153         local_irq_restore(flags);
2154         return NULL;
2155
2156 debug:
2157         if (!object || !alloc_debug_processing(s, page, object, addr))
2158                 goto new_slab;
2159
2160         c->freelist = get_freepointer(s, object);
2161         deactivate_slab(s, c);
2162         c->node = NUMA_NO_NODE;
2163         local_irq_restore(flags);
2164         return object;
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2169  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2170  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2171  *
2172  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2173  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2174  *
2175  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2176  */
2177 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2178                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2179 {
2180         void **object;
2181         struct kmem_cache_cpu *c;
2182         unsigned long tid;
2183
2184         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
2185                 return NULL;
2186
2187 redo:
2188
2189         /*
2190          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2191          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2192          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2193          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2194          */
2195         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2196
2197         /*
2198          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2199          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2200          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2201          * linked list in between.
2202          */
2203         tid = c->tid;
2204         barrier();
2205
2206         object = c->freelist;
2207         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
2208
2209                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2210
2211         else {
2212                 /*
2213                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2214                  * operation and if we are on the right processor.
2215                  *
2216                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock semantics!)
2217                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2218                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2219                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2220                  *
2221                  * Since this is without lock semantics the protection is only against
2222                  * code executing on this cpu *not* from access by other cpus.
2223                  */
2224                 if (unlikely(!irqsafe_cpu_cmpxchg_double(
2225                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2226                                 object, tid,
2227                                 get_freepointer_safe(s, object), next_tid(tid)))) {
2228
2229                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2230                         goto redo;
2231                 }
2232                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2233         }
2234
2235         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2236                 memset(object, 0, s->objsize);
2237
2238         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
2239
2240         return object;
2241 }
2242
2243 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2244 {
2245         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2246
2247         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
2248
2249         return ret;
2250 }
2251 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2252
2253 #ifdef CONFIG_TRACING
2254 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2255 {
2256         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2257         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2258         return ret;
2259 }
2260 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2261
2262 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
2263 {
2264         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
2265         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
2266         return ret;
2267 }
2268 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
2269 #endif
2270
2271 #ifdef CONFIG_NUMA
2272 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2273 {
2274         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2275
2276         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2277                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
2278
2279         return ret;
2280 }
2281 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2282
2283 #ifdef CONFIG_TRACING
2284 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2285                                     gfp_t gfpflags,
2286                                     int node, size_t size)
2287 {
2288         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2289
2290         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2291                            size, s->size, gfpflags, node);
2292         return ret;
2293 }
2294 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2295 #endif
2296 #endif
2297
2298 /*
2299  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
2300  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2301  *
2302  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2303  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2304  * handling required then we can return immediately.
2305  */
2306 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2307                         void *x, unsigned long addr)
2308 {
2309         void *prior;
2310         void **object = (void *)x;
2311         int was_frozen;
2312         int inuse;
2313         struct page new;
2314         unsigned long counters;
2315         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2316         unsigned long uninitialized_var(flags);
2317
2318         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2319
2320         if (kmem_cache_debug(s) && !free_debug_processing(s, page, x, addr))
2321                 return;
2322
2323         do {
2324                 prior = page->freelist;
2325                 counters = page->counters;
2326                 set_freepointer(s, object, prior);
2327                 new.counters = counters;
2328                 was_frozen = new.frozen;
2329                 new.inuse--;
2330                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen && !n) {
2331                         n = get_node(s, page_to_nid(page));
2332                         /*
2333                          * Speculatively acquire the list_lock.
2334                          * If the cmpxchg does not succeed then we may
2335                          * drop the list_lock without any processing.
2336                          *
2337                          * Otherwise the list_lock will synchronize with
2338                          * other processors updating the list of slabs.
2339                          */
2340                         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2341                 }
2342                 inuse = new.inuse;
2343
2344         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2345                 prior, counters,
2346                 object, new.counters,
2347                 "__slab_free"));
2348
2349         if (likely(!n)) {
2350                 /*
2351                  * The list lock was not taken therefore no list
2352                  * activity can be necessary.
2353                  */
2354                 if (was_frozen)
2355                         stat(s, FREE_FROZEN);
2356                 return;
2357         }
2358
2359         /*
2360          * was_frozen may have been set after we acquired the list_lock in
2361          * an earlier loop. So we need to check it here again.
2362          */
2363         if (was_frozen)
2364                 stat(s, FREE_FROZEN);
2365         else {
2366                 if (unlikely(!inuse && n->nr_partial > s->min_partial))
2367                         goto slab_empty;
2368
2369                 /*
2370                  * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2371                  * then add it.
2372                  */
2373                 if (unlikely(!prior)) {
2374                         remove_full(s, page);
2375                         add_partial(n, page, 0);
2376                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2377                 }
2378         }
2379         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2380         return;
2381
2382 slab_empty:
2383         if (prior) {
2384                 /*
2385                  * Slab on the partial list.
2386                  */
2387                 remove_partial(n, page);
2388                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2389         } else
2390                 /* Slab must be on the full list */
2391                 remove_full(s, page);
2392
2393         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2394         stat(s, FREE_SLAB);
2395         discard_slab(s, page);
2396 }
2397
2398 /*
2399  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2400  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2401  *
2402  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2403  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2404  * the item before.
2405  *
2406  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2407  * with all sorts of special processing.
2408  */
2409 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
2410                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
2411 {
2412         void **object = (void *)x;
2413         struct kmem_cache_cpu *c;
2414         unsigned long tid;
2415
2416         slab_free_hook(s, x);
2417
2418 redo:
2419
2420         /*
2421          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2422          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2423          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2424          * during the cmpxchg then the free will succedd.
2425          */
2426         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2427
2428         tid = c->tid;
2429         barrier();
2430
2431         if (likely(page == c->page)) {
2432                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
2433
2434                 if (unlikely(!irqsafe_cpu_cmpxchg_double(
2435                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2436                                 c->freelist, tid,
2437                                 object, next_tid(tid)))) {
2438
2439                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2440                         goto redo;
2441                 }
2442                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2443         } else
2444                 __slab_free(s, page, x, addr);
2445
2446 }
2447
2448 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2449 {
2450         struct page *page;
2451
2452         page = virt_to_head_page(x);
2453
2454         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
2455
2456         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2457 }
2458 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2459
2460 /*
2461  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
2462  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
2463  * get the required alignment by putting one properly sized object after
2464  * another.
2465  *
2466  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
2467  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
2468  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
2469  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
2470  * locking overhead.
2471  */
2472
2473 /*
2474  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
2475  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
2476  * and increases the number of allocations possible without having to
2477  * take the list_lock.
2478  */
2479 static int slub_min_order;
2480 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
2481 static int slub_min_objects;
2482
2483 /*
2484  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
2485  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
2486  */
2487 static int slub_nomerge;
2488
2489 /*
2490  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
2491  *
2492  * The order of allocation has significant impact on performance and other
2493  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
2494  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
2495  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
2496  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
2497  * would be wasted.
2498  *
2499  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
2500  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
2501  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
2502  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
2503  *
2504  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
2505  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
2506  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
2507  * of space in favor of a small page order.
2508  *
2509  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
2510  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
2511  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
2512  * the smallest order which will fit the object.
2513  */
2514 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
2515                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
2516 {
2517         int order;
2518         int rem;
2519         int min_order = slub_min_order;
2520
2521         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2522                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2523
2524         for (order = max(min_order,
2525                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2526                         order <= max_order; order++) {
2527
2528                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2529
2530                 if (slab_size < min_objects * size + reserved)
2531                         continue;
2532
2533                 rem = (slab_size - reserved) % size;
2534
2535                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2536                         break;
2537
2538         }
2539
2540         return order;
2541 }
2542
2543 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
2544 {
2545         int order;
2546         int min_objects;
2547         int fraction;
2548         int max_objects;
2549
2550         /*
2551          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2552          * works by first attempting to generate a layout with
2553          * the best configuration and backing off gradually.
2554          *
2555          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2556          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2557          */
2558         min_objects = slub_min_objects;
2559         if (!min_objects)
2560                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2561         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
2562         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2563
2564         while (min_objects > 1) {
2565                 fraction = 16;
2566                 while (fraction >= 4) {
2567                         order = slab_order(size, min_objects,
2568                                         slub_max_order, fraction, reserved);
2569                         if (order <= slub_max_order)
2570                                 return order;
2571                         fraction /= 2;
2572                 }
2573                 min_objects--;
2574         }
2575
2576         /*
2577          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2578          * lets see if we can place a single object there.
2579          */
2580         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
2581         if (order <= slub_max_order)
2582                 return order;
2583
2584         /*
2585          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2586          */
2587         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
2588         if (order < MAX_ORDER)
2589                 return order;
2590         return -ENOSYS;
2591 }
2592
2593 /*
2594  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2595  */
2596 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2597                 unsigned long align, unsigned long size)
2598 {
2599         /*
2600          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2601          * suggestion if the object is sufficiently large.
2602          *
2603          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2604          * alignment though. If that is greater then use it.
2605          */
2606         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2607                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2608                 while (size <= ralign / 2)
2609                         ralign /= 2;
2610                 align = max(align, ralign);
2611         }
2612
2613         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2614                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2615
2616         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2617 }
2618
2619 static void
2620 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2621 {
2622         n->nr_partial = 0;
2623         spin_lock_init(&n->list_lock);
2624         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2625 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2626         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2627         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2628         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2629 #endif
2630 }
2631
2632 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2633 {
2634         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2635                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2636
2637         /*
2638          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
2639          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
2640          */
2641         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
2642                                      2 * sizeof(void *));
2643
2644         if (!s->cpu_slab)
2645                 return 0;
2646
2647         init_kmem_cache_cpus(s);
2648
2649         return 1;
2650 }
2651
2652 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2653
2654 /*
2655  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2656  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2657  * possible.
2658  *
2659  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2660  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2661  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2662  */
2663 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2664 {
2665         struct page *page;
2666         struct kmem_cache_node *n;
2667
2668         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2669
2670         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2671
2672         BUG_ON(!page);
2673         if (page_to_nid(page) != node) {
2674                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2675                                 "node %d\n", node);
2676                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2677                                 "in order to be able to continue\n");
2678         }
2679
2680         n = page->freelist;
2681         BUG_ON(!n);
2682         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2683         page->inuse = 1;
2684         page->frozen = 0;
2685         kmem_cache_node->node[node] = n;
2686 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2687         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2688         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2689 #endif
2690         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2691         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2692
2693         add_partial(n, page, 0);
2694 }
2695
2696 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2697 {
2698         int node;
2699
2700         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2701                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2702
2703                 if (n)
2704                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2705
2706                 s->node[node] = NULL;
2707         }
2708 }
2709
2710 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2711 {
2712         int node;
2713
2714         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2715                 struct kmem_cache_node *n;
2716
2717                 if (slab_state == DOWN) {
2718                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2719                         continue;
2720                 }
2721                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2722                                                 GFP_KERNEL, node);
2723
2724                 if (!n) {
2725                         free_kmem_cache_nodes(s);
2726                         return 0;
2727                 }
2728
2729                 s->node[node] = n;
2730                 init_kmem_cache_node(n, s);
2731         }
2732         return 1;
2733 }
2734
2735 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2736 {
2737         if (min < MIN_PARTIAL)
2738                 min = MIN_PARTIAL;
2739         else if (min > MAX_PARTIAL)
2740                 min = MAX_PARTIAL;
2741         s->min_partial = min;
2742 }
2743
2744 /*
2745  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2746  * a slab object.
2747  */
2748 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2749 {
2750         unsigned long flags = s->flags;
2751         unsigned long size = s->objsize;
2752         unsigned long align = s->align;
2753         int order;
2754
2755         /*
2756          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2757          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2758          * the possible location of the free pointer.
2759          */
2760         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2761
2762 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2763         /*
2764          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2765          * the slab may touch the object after free or before allocation
2766          * then we should never poison the object itself.
2767          */
2768         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2769                         !s->ctor)
2770                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2771         else
2772                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2773
2774
2775         /*
2776          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2777          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2778          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2779          */
2780         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2781                 size += sizeof(void *);
2782 #endif
2783
2784         /*
2785          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2786          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2787          */
2788         s->inuse = size;
2789
2790         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2791                 s->ctor)) {
2792                 /*
2793                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2794                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2795                  * kmem_cache_free.
2796                  *
2797                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2798                  * destructor or are poisoning the objects.
2799                  */
2800                 s->offset = size;
2801                 size += sizeof(void *);
2802         }
2803
2804 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2805         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2806                 /*
2807                  * Need to store information about allocs and frees after
2808                  * the object.
2809                  */
2810                 size += 2 * sizeof(struct track);
2811
2812         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2813                 /*
2814                  * Add some empty padding so that we can catch
2815                  * overwrites from earlier objects rather than let
2816                  * tracking information or the free pointer be
2817                  * corrupted if a user writes before the start
2818                  * of the object.
2819                  */
2820                 size += sizeof(void *);
2821 #endif
2822
2823         /*
2824          * Determine the alignment based on various parameters that the
2825          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2826          * on bootup.
2827          */
2828         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2829         s->align = align;
2830
2831         /*
2832          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2833          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2834          * each object to conform to the alignment.
2835          */
2836         size = ALIGN(size, align);
2837         s->size = size;
2838         if (forced_order >= 0)
2839                 order = forced_order;
2840         else
2841                 order = calculate_order(size, s->reserved);
2842
2843         if (order < 0)
2844                 return 0;
2845
2846         s->allocflags = 0;
2847         if (order)
2848                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2849
2850         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2851                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2852
2853         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2854                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2855
2856         /*
2857          * Determine the number of objects per slab
2858          */
2859         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
2860         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
2861         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2862                 s->max = s->oo;
2863
2864         return !!oo_objects(s->oo);
2865
2866 }
2867
2868 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2869                 const char *name, size_t size,
2870                 size_t align, unsigned long flags,
2871                 void (*ctor)(void *))
2872 {
2873         memset(s, 0, kmem_size);
2874         s->name = name;
2875         s->ctor = ctor;
2876         s->objsize = size;
2877         s->align = align;
2878         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2879         s->reserved = 0;
2880
2881         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2882                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
2883
2884         if (!calculate_sizes(s, -1))
2885                 goto error;
2886         if (disable_higher_order_debug) {
2887                 /*
2888                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2889                  * order increased.
2890                  */
2891                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2892                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2893                         s->offset = 0;
2894                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2895                                 goto error;
2896                 }
2897         }
2898
2899 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
2900         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS) == 0)
2901                 /* Enable fast mode */
2902                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
2903 #endif
2904
2905         /*
2906          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2907          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2908          */
2909         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2910         s->refcount = 1;
2911 #ifdef CONFIG_NUMA
2912         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2913 #endif
2914         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2915                 goto error;
2916
2917         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2918                 return 1;
2919
2920         free_kmem_cache_nodes(s);
2921 error:
2922         if (flags & SLAB_PANIC)
2923                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2924                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2925                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2926                         s->offset, flags);
2927         return 0;
2928 }
2929
2930 /*
2931  * Determine the size of a slab object
2932  */
2933 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2934 {
2935         return s->objsize;
2936 }
2937 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2938
2939 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2940                                                         const char *text)
2941 {
2942 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2943         void *addr = page_address(page);
2944         void *p;
2945         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
2946                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
2947         if (!map)
2948                 return;
2949         slab_err(s, page, "%s", text);
2950         slab_lock(page);
2951
2952         get_map(s, page, map);
2953         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2954
2955                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2956                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2957                                                         p, p - addr);
2958                         print_tracking(s, p);
2959                 }
2960         }
2961         slab_unlock(page);
2962         kfree(map);
2963 #endif
2964 }
2965
2966 /*
2967  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2968  * This is called from kmem_cache_close(). We must be the last thread
2969  * using the cache and therefore we do not need to lock anymore.
2970  */
2971 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2972 {
2973         struct page *page, *h;
2974
2975         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2976                 if (!page->inuse) {
2977                         remove_partial(n, page);
2978                         discard_slab(s, page);
2979                 } else {
2980                         list_slab_objects(s, page,
2981                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2982                 }
2983         }
2984 }
2985
2986 /*
2987  * Release all resources used by a slab cache.
2988  */
2989 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2990 {
2991         int node;
2992
2993         flush_all(s);
2994         free_percpu(s->cpu_slab);
2995         /* Attempt to free all objects */
2996         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2997                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2998
2999                 free_partial(s, n);
3000                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3001                         return 1;
3002         }
3003         free_kmem_cache_nodes(s);
3004         return 0;
3005 }
3006
3007 /*
3008  * Close a cache and release the kmem_cache structure
3009  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
3010  */
3011 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
3012 {
3013         down_write(&slub_lock);
3014         s->refcount--;
3015         if (!s->refcount) {
3016                 list_del(&s->list);
3017                 up_write(&slub_lock);
3018                 if (kmem_cache_close(s)) {
3019                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
3020                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
3021                         dump_stack();
3022                 }
3023                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
3024                         rcu_barrier();
3025                 sysfs_slab_remove(s);
3026         } else
3027                 up_write(&slub_lock);
3028 }
3029 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
3030
3031 /********************************************************************
3032  *              Kmalloc subsystem
3033  *******************************************************************/
3034
3035 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
3036 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
3037
3038 static struct kmem_cache *kmem_cache;
3039
3040 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3041 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
3042 #endif
3043
3044 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3045 {
3046         get_option(&str, &slub_min_order);
3047
3048         return 1;
3049 }
3050
3051 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3052
3053 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3054 {
3055         get_option(&str, &slub_max_order);
3056         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
3057
3058         return 1;
3059 }
3060
3061 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3062
3063 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3064 {
3065         get_option(&str, &slub_min_objects);
3066
3067         return 1;
3068 }
3069
3070 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3071
3072 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
3073 {
3074         slub_nomerge = 1;
3075         return 1;
3076 }
3077
3078 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
3079
3080 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
3081                                                 int size, unsigned int flags)
3082 {
3083         struct kmem_cache *s;
3084
3085         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3086
3087         /*
3088          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
3089          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
3090          */
3091         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
3092                                                                 flags, NULL))
3093                 goto panic;
3094
3095         list_add(&s->list, &slab_caches);
3096         return s;
3097
3098 panic:
3099         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
3100         return NULL;
3101 }
3102
3103 /*
3104  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
3105  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
3106  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
3107  * fls.
3108  */
3109 static s8 size_index[24] = {
3110         3,      /* 8 */
3111         4,      /* 16 */
3112         5,      /* 24 */
3113         5,      /* 32 */
3114         6,      /* 40 */
3115         6,      /* 48 */
3116         6,      /* 56 */
3117         6,      /* 64 */
3118         1,      /* 72 */
3119         1,      /* 80 */
3120         1,      /* 88 */
3121         1,      /* 96 */
3122         7,      /* 104 */
3123         7,      /* 112 */
3124         7,      /* 120 */
3125         7,      /* 128 */
3126         2,      /* 136 */
3127         2,      /* 144 */
3128         2,      /* 152 */
3129         2,      /* 160 */
3130         2,      /* 168 */
3131         2,      /* 176 */
3132         2,      /* 184 */
3133         2       /* 192 */
3134 };
3135
3136 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
3137 {
3138         return (bytes - 1) / 8;
3139 }
3140
3141 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
3142 {
3143         int index;
3144
3145         if (size <= 192) {
3146                 if (!size)
3147                         return ZERO_SIZE_PTR;
3148
3149                 index = size_index[size_index_elem(size)];
3150         } else
3151                 index = fls(size - 1);
3152
3153 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3154         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
3155                 return kmalloc_dma_caches[index];
3156
3157 #endif
3158         return kmalloc_caches[index];
3159 }
3160
3161 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3162 {
3163         struct kmem_cache *s;
3164         void *ret;
3165
3166         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3167                 return kmalloc_large(size, flags);
3168
3169         s = get_slab(size, flags);
3170
3171         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3172                 return s;
3173
3174         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
3175
3176         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3177
3178         return ret;
3179 }
3180 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3181
3182 #ifdef CONFIG_NUMA
3183 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3184 {
3185         struct page *page;
3186         void *ptr = NULL;
3187
3188         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
3189         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
3190         if (page)
3191                 ptr = page_address(page);
3192
3193         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
3194         return ptr;
3195 }
3196
3197 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3198 {
3199         struct kmem_cache *s;
3200         void *ret;
3201
3202         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3203                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3204
3205                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3206                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3207                                    flags, node);
3208
3209                 return ret;
3210         }
3211
3212         s = get_slab(size, flags);
3213
3214         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3215                 return s;
3216
3217         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
3218
3219         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3220
3221         return ret;
3222 }
3223 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3224 #endif
3225
3226 size_t ksize(const void *object)
3227 {
3228         struct page *page;
3229
3230         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3231                 return 0;
3232
3233         page = virt_to_head_page(object);
3234
3235         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3236                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3237                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3238         }
3239
3240         return slab_ksize(page->slab);
3241 }
3242 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3243
3244 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3245 bool verify_mem_not_deleted(const void *x)
3246 {
3247         struct page *page;
3248         void *object = (void *)x;
3249         unsigned long flags;
3250         bool rv;
3251
3252         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3253                 return false;
3254
3255         local_irq_save(flags);
3256
3257         page = virt_to_head_page(x);
3258         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3259                 /* maybe it was from stack? */
3260                 rv = true;
3261                 goto out_unlock;
3262         }
3263
3264         slab_lock(page);
3265         if (on_freelist(page->slab, page, object)) {
3266                 object_err(page->slab, page, object, "Object is on free-list");
3267                 rv = false;
3268         } else {
3269                 rv = true;
3270         }
3271         slab_unlock(page);
3272
3273 out_unlock:
3274         local_irq_restore(flags);
3275         return rv;
3276 }
3277 EXPORT_SYMBOL(verify_mem_not_deleted);
3278 #endif
3279
3280 void kfree(const void *x)
3281 {
3282         struct page *page;
3283         void *object = (void *)x;
3284
3285         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3286
3287         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3288                 return;
3289
3290         page = virt_to_head_page(x);
3291         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3292                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3293                 kmemleak_free(x);
3294                 put_page(page);
3295                 return;
3296         }
3297         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
3298 }
3299 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3300
3301 /*
3302  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
3303  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
3304  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
3305  * and thus they can be removed from the partial lists.
3306  *
3307  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3308  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3309  * are freed in them.
3310  */
3311 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
3312 {
3313         int node;
3314         int i;
3315         struct kmem_cache_node *n;
3316         struct page *page;
3317         struct page *t;
3318         int objects = oo_objects(s->max);
3319         struct list_head *slabs_by_inuse =
3320                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
3321         unsigned long flags;
3322
3323         if (!slabs_by_inuse)
3324                 return -ENOMEM;
3325
3326         flush_all(s);
3327         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3328                 n = get_node(s, node);
3329
3330                 if (!n->nr_partial)
3331                         continue;
3332
3333                 for (i = 0; i < objects; i++)
3334                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
3335
3336                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3337
3338                 /*
3339                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
3340                  *
3341                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3342                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3343                  */
3344                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3345                         list_move(&page->lru, slabs_by_inuse + page->inuse);
3346                         if (!page->inuse)
3347                                 n->nr_partial--;
3348                 }
3349
3350                 /*
3351                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
3352                  * first and the least used slabs at the end.
3353                  */
3354                 for (i = objects - 1; i > 0; i--)
3355                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
3356
3357                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3358
3359                 /* Release empty slabs */
3360                 list_for_each_entry_safe(page, t, slabs_by_inuse, lru)
3361                         discard_slab(s, page);
3362         }
3363
3364         kfree(slabs_by_inuse);
3365         return 0;
3366 }
3367 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
3368
3369 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
3370 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3371 {
3372         struct kmem_cache *s;
3373
3374         down_read(&slub_lock);
3375         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3376                 kmem_cache_shrink(s);
3377         up_read(&slub_lock);
3378
3379         return 0;
3380 }
3381
3382 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3383 {
3384         struct kmem_cache_node *n;
3385         struct kmem_cache *s;
3386         struct memory_notify *marg = arg;
3387         int offline_node;
3388
3389         offline_node = marg->status_change_nid;
3390
3391         /*
3392          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3393          * for it yet.
3394          */
3395         if (offline_node < 0)
3396                 return;
3397
3398         down_read(&slub_lock);
3399         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3400                 n = get_node(s, offline_node);
3401                 if (n) {
3402                         /*
3403                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3404                          * that is going down. We were unable to free them,
3405                          * and offline_pages() function shouldn't call this
3406                          * callback. So, we must fail.
3407                          */
3408                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3409
3410                         s->node[offline_node] = NULL;
3411                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3412                 }
3413         }
3414         up_read(&slub_lock);
3415 }
3416
3417 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
3418 {
3419         struct kmem_cache_node *n;
3420         struct kmem_cache *s;
3421         struct memory_notify *marg = arg;
3422         int nid = marg->status_change_nid;
3423         int ret = 0;
3424
3425         /*
3426          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
3427          * already created. Nothing to do.
3428          */
3429         if (nid < 0)
3430                 return 0;
3431
3432         /*
3433          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
3434          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
3435          * online.
3436          */
3437         down_read(&slub_lock);
3438         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3439                 /*
3440                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3441                  *      since memory is not yet available from the node that
3442                  *      is brought up.
3443                  */
3444                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
3445                 if (!n) {
3446                         ret = -ENOMEM;
3447                         goto out;
3448                 }
3449                 init_kmem_cache_node(n, s);
3450                 s->node[nid] = n;
3451         }
3452 out:
3453         up_read(&slub_lock);
3454         return ret;
3455 }
3456
3457 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3458                                 unsigned long action, void *arg)
3459 {
3460         int ret = 0;
3461
3462         switch (action) {
3463         case MEM_GOING_ONLINE:
3464                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3465                 break;
3466         case MEM_GOING_OFFLINE:
3467                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3468                 break;
3469         case MEM_OFFLINE:
3470         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3471                 slab_mem_offline_callback(arg);
3472                 break;
3473         case MEM_ONLINE:
3474         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3475                 break;
3476         }
3477         if (ret)
3478                 ret = notifier_from_errno(ret);
3479         else
3480                 ret = NOTIFY_OK;
3481         return ret;
3482 }
3483
3484 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3485
3486 /********************************************************************
3487  *                      Basic setup of slabs
3488  *******************************************************************/
3489
3490 /*
3491  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
3492  * the page allocator
3493  */
3494
3495 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
3496 {
3497         int node;
3498
3499         list_add(&s->list, &slab_caches);
3500         s->refcount = -1;
3501
3502         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3503                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3504                 struct page *p;
3505
3506                 if (n) {
3507                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
3508                                 p->slab = s;
3509
3510 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3511                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
3512                                 p->slab = s;
3513 #endif
3514                 }
3515         }
3516 }
3517
3518 void __init kmem_cache_init(void)
3519 {
3520         int i;
3521         int caches = 0;
3522         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3523         int order;
3524         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3525         unsigned long kmalloc_size;
3526
3527         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3528                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3529
3530         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3531         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3532         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3533         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3534
3535         /*
3536          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3537          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3538          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3539          */
3540         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3541
3542         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3543                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3544                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3545
3546         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3547
3548         /* Able to allocate the per node structures */
3549         slab_state = PARTIAL;
3550
3551         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3552         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3553                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3554         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3555         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3556
3557         /*
3558          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3559          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3560          * update any list pointers.
3561          */
3562         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3563
3564         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3565         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3566
3567         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3568
3569         caches++;
3570         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3571         caches++;
3572         /* Free temporary boot structure */
3573         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3574
3575         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3576
3577         /*
3578          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3579          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3580          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3581          *
3582          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3583          * handle the index determination for the smaller caches.
3584          *
3585          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3586          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3587          */
3588         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3589                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3590
3591         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3592                 int elem = size_index_elem(i);
3593                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3594                         break;
3595                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3596         }
3597
3598         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3599                 /*
3600                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3601                  * is 64 byte.
3602                  */
3603                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3604                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3605         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3606                 /*
3607                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3608                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3609                  * instead.
3610                  */
3611                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3612                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3613         }
3614
3615         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3616         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3617                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3618                 caches++;
3619         }
3620
3621         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3622                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3623                 caches++;
3624         }
3625
3626         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3627                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3628                 caches++;
3629         }
3630
3631         slab_state = UP;
3632
3633         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3634         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3635                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3636                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3637         }
3638
3639         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3640                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3641                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3642         }
3643
3644         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3645                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3646
3647                 BUG_ON(!s);
3648                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3649         }
3650
3651 #ifdef CONFIG_SMP
3652         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3653 #endif
3654
3655 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3656         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3657                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3658
3659                 if (s && s->size) {
3660                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3661                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3662
3663                         BUG_ON(!name);
3664                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3665                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3666                 }
3667         }
3668 #endif
3669         printk(KERN_INFO
3670                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3671                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3672                 caches, cache_line_size(),
3673                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3674                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3675 }
3676
3677 void __init kmem_cache_init_late(void)
3678 {
3679 }
3680
3681 /*
3682  * Find a mergeable slab cache
3683  */
3684 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3685 {
3686         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3687                 return 1;
3688
3689         if (s->ctor)
3690                 return 1;
3691
3692         /*
3693          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3694          */
3695         if (s->refcount < 0)
3696                 return 1;
3697
3698         return 0;
3699 }
3700
3701 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3702                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3703                 void (*ctor)(void *))
3704 {
3705         struct kmem_cache *s;
3706
3707         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3708                 return NULL;
3709
3710         if (ctor)
3711                 return NULL;
3712
3713         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3714         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3715         size = ALIGN(size, align);
3716         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3717
3718         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3719                 if (slab_unmergeable(s))
3720                         continue;
3721
3722                 if (size > s->size)
3723                         continue;
3724
3725                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3726                                 continue;
3727                 /*
3728                  * Check if alignment is compatible.
3729                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3730                  */
3731                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3732                         continue;
3733
3734                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3735                         continue;
3736
3737                 return s;
3738         }
3739         return NULL;
3740 }
3741
3742 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3743                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3744 {
3745         struct kmem_cache *s;
3746         char *n;
3747
3748         if (WARN_ON(!name))
3749                 return NULL;
3750
3751         down_write(&slub_lock);
3752         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3753         if (s) {
3754                 s->refcount++;
3755                 /*
3756                  * Adjust the object sizes so that we clear
3757                  * the complete object on kzalloc.
3758                  */
3759                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3760                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3761
3762                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3763                         s->refcount--;
3764                         goto err;
3765                 }
3766                 up_write(&slub_lock);
3767                 return s;
3768         }
3769
3770         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3771         if (!n)
3772                 goto err;
3773
3774         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3775         if (s) {
3776                 if (kmem_cache_open(s, n,
3777                                 size, align, flags, ctor)) {
3778                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3779                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3780                                 list_del(&s->list);
3781                                 kfree(n);
3782                                 kfree(s);
3783                                 goto err;
3784                         }
3785                         up_write(&slub_lock);
3786                         return s;
3787                 }
3788                 kfree(n);
3789                 kfree(s);
3790         }
3791 err:
3792         up_write(&slub_lock);
3793
3794         if (flags & SLAB_PANIC)
3795                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3796         else
3797                 s = NULL;
3798         return s;
3799 }
3800 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3801
3802 #ifdef CONFIG_SMP
3803 /*
3804  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3805  * necessary.
3806  */
3807 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3808                 unsigned long action, void *hcpu)
3809 {
3810         long cpu = (long)hcpu;
3811         struct kmem_cache *s;
3812         unsigned long flags;
3813
3814         switch (action) {
3815         case CPU_UP_CANCELED:
3816         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3817         case CPU_DEAD:
3818         case CPU_DEAD_FROZEN:
3819                 down_read(&slub_lock);
3820                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3821                         local_irq_save(flags);
3822                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3823                         local_irq_restore(flags);
3824                 }
3825                 up_read(&slub_lock);
3826                 break;
3827         default:
3828                 break;
3829         }
3830         return NOTIFY_OK;
3831 }
3832
3833 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3834         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3835 };
3836
3837 #endif
3838
3839 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3840 {
3841         struct kmem_cache *s;
3842         void *ret;
3843
3844         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3845                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3846
3847         s = get_slab(size, gfpflags);
3848
3849         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3850                 return s;
3851
3852         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3853
3854         /* Honor the call site pointer we received. */
3855         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3856
3857         return ret;
3858 }
3859
3860 #ifdef CONFIG_NUMA
3861 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3862                                         int node, unsigned long caller)
3863 {
3864         struct kmem_cache *s;
3865         void *ret;
3866
3867         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3868                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3869
3870                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3871                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3872                                    gfpflags, node);
3873
3874                 return ret;
3875         }
3876
3877         s = get_slab(size, gfpflags);
3878
3879         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3880                 return s;
3881
3882         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3883
3884         /* Honor the call site pointer we received. */
3885         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3886
3887         return ret;
3888 }
3889 #endif
3890
3891 #ifdef CONFIG_SYSFS
3892 static int count_inuse(struct page *page)
3893 {
3894         return page->inuse;
3895 }
3896
3897 static int count_total(struct page *page)
3898 {
3899         return page->objects;
3900 }
3901 #endif
3902
3903 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3904 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3905                                                 unsigned long *map)
3906 {
3907         void *p;
3908         void *addr = page_address(page);
3909
3910         if (!check_slab(s, page) ||
3911                         !on_freelist(s, page, NULL))
3912                 return 0;
3913
3914         /* Now we know that a valid freelist exists */
3915         bitmap_zero(map, page->objects);
3916
3917         get_map(s, page, map);
3918         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3919                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3920                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
3921                                 return 0;
3922         }
3923
3924         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3925                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3926                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
3927                                 return 0;
3928         return 1;
3929 }
3930
3931 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3932                                                 unsigned long *map)
3933 {
3934         slab_lock(page);
3935         validate_slab(s, page, map);
3936         slab_unlock(page);
3937 }
3938
3939 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3940                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3941 {
3942         unsigned long count = 0;
3943         struct page *page;
3944         unsigned long flags;
3945
3946         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3947
3948         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3949                 validate_slab_slab(s, page, map);
3950                 count++;
3951         }
3952         if (count != n->nr_partial)
3953                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3954                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3955
3956         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3957                 goto out;
3958
3959         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3960                 validate_slab_slab(s, page, map);
3961                 count++;
3962         }
3963         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3964                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3965                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3966                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3967
3968 out:
3969         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3970         return count;
3971 }
3972
3973 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3974 {
3975         int node;
3976         unsigned long count = 0;
3977         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3978                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3979
3980         if (!map)
3981                 return -ENOMEM;
3982
3983         flush_all(s);
3984         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3985                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3986
3987                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3988         }
3989         kfree(map);
3990         return count;
3991 }
3992 /*
3993  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3994  * and freed.
3995  */
3996
3997 struct location {
3998         unsigned long count;
3999         unsigned long addr;
4000         long long sum_time;
4001         long min_time;
4002         long max_time;
4003         long min_pid;
4004         long max_pid;
4005         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
4006         nodemask_t nodes;
4007 };
4008
4009 struct loc_track {
4010         unsigned long max;
4011         unsigned long count;
4012         struct location *loc;
4013 };
4014
4015 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
4016 {
4017         if (t->max)
4018                 free_pages((unsigned long)t->loc,
4019                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
4020 }
4021
4022 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
4023 {
4024         struct location *l;
4025         int order;
4026
4027         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
4028
4029         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
4030         if (!l)
4031                 return 0;
4032
4033         if (t->count) {
4034                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4035                 free_loc_track(t);
4036         }
4037         t->max = max;
4038         t->loc = l;
4039         return 1;
4040 }
4041
4042 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4043                                 const struct track *track)
4044 {
4045         long start, end, pos;
4046         struct location *l;
4047         unsigned long caddr;
4048         unsigned long age = jiffies - track->when;
4049
4050         start = -1;
4051         end = t->count;
4052
4053         for ( ; ; ) {
4054                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4055
4056                 /*
4057                  * There is nothing at "end". If we end up there
4058                  * we need to add something to before end.
4059                  */
4060                 if (pos == end)
4061                         break;
4062
4063                 caddr = t->loc[pos].addr;
4064                 if (track->addr == caddr) {
4065
4066                         l = &t->loc[pos];
4067                         l->count++;
4068                         if (track->when) {
4069                                 l->sum_time += age;
4070                                 if (age < l->min_time)
4071                                         l->min_time = age;
4072                                 if (age > l->max_time)
4073                                         l->max_time = age;
4074
4075                                 if (track->pid < l->min_pid)
4076                                         l->min_pid = track->pid;
4077                                 if (track->pid > l->max_pid)
4078                                         l->max_pid = track->pid;
4079
4080                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4081                                                 to_cpumask(l->cpus));
4082                         }
4083                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4084                         return 1;
4085                 }
4086
4087                 if (track->addr < caddr)
4088                         end = pos;
4089                 else
4090                         start = pos;
4091         }
4092
4093         /*
4094          * Not found. Insert new tracking element.
4095          */
4096         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4097                 return 0;
4098
4099         l = t->loc + pos;
4100         if (pos < t->count)
4101                 memmove(l + 1, l,
4102                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4103         t->count++;
4104         l->count = 1;
4105         l->addr = track->addr;
4106         l->sum_time = age;
4107         l->min_time = age;
4108         l->max_time = age;
4109         l->min_pid = track->pid;
4110         l->max_pid = track->pid;
4111         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4112         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4113         nodes_clear(l->nodes);
4114         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4115         return 1;
4116 }
4117
4118 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4119                 struct page *page, enum track_item alloc,
4120                 unsigned long *map)
4121 {
4122         void *addr = page_address(page);
4123         void *p;
4124
4125         bitmap_zero(map, page->objects);
4126         get_map(s, page, map);
4127
4128         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4129                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4130                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4131 }
4132
4133 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4134                                         enum track_item alloc)
4135 {
4136         int len = 0;
4137         unsigned long i;
4138         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4139         int node;
4140         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4141                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4142
4143         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4144                                      GFP_TEMPORARY)) {
4145                 kfree(map);
4146                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4147         }
4148         /* Push back cpu slabs */
4149         flush_all(s);
4150
4151         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4152                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4153                 unsigned long flags;
4154                 struct page *page;
4155
4156                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4157                         continue;
4158
4159                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4160                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4161                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4162                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4163                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4164                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4165         }
4166
4167         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4168                 struct location *l = &t.loc[i];
4169
4170                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4171                         break;
4172                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4173
4174                 if (l->addr)
4175                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4176                 else
4177                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4178
4179                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4180                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4181                                 l->min_time,
4182                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4183                                 l->max_time);
4184                 } else
4185                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4186                                 l->min_time);
4187
4188                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4189                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4190                                 l->min_pid, l->max_pid);
4191                 else
4192                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4193                                 l->min_pid);
4194
4195                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4196                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4197                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4198                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
4199                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4200                                                  to_cpumask(l->cpus));
4201                 }
4202
4203                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4204                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4205                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
4206                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4207                                         l->nodes);
4208                 }
4209
4210                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4211         }
4212
4213         free_loc_track(&t);
4214         kfree(map);
4215         if (!t.count)
4216                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4217         return len;
4218 }
4219 #endif
4220
4221 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4222 static void resiliency_test(void)
4223 {
4224         u8 *p;
4225
4226         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
4227
4228         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
4229         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
4230         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
4231
4232         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4233         p[16] = 0x12;
4234         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
4235                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
4236
4237         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4238
4239         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4240         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4241         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4242         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
4243                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
4244         printk(KERN_ERR
4245                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4246
4247         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4248         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4249         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4250         *p = 0x56;
4251         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4252                                                                         p);
4253         printk(KERN_ERR
4254                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4255         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4256
4257         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
4258         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4259         kfree(p);
4260         *p = 0x78;
4261         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4262         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4263
4264         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4265         kfree(p);
4266         p[50] = 0x9a;
4267         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
4268                         p);
4269         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4270
4271         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4272         kfree(p);
4273         p[512] = 0xab;
4274         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4275         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4276 }
4277 #else
4278 #ifdef CONFIG_SYSFS
4279 static void resiliency_test(void) {};
4280 #endif
4281 #endif
4282
4283 #ifdef CONFIG_SYSFS
4284 enum slab_stat_type {
4285         SL_ALL,                 /* All slabs */
4286         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4287         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4288         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4289         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4290 };
4291
4292 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4293 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4294 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4295 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4296 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4297
4298 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4299                             char *buf, unsigned long flags)
4300 {
4301         unsigned long total = 0;
4302         int node;
4303         int x;
4304         unsigned long *nodes;
4305         unsigned long *per_cpu;
4306
4307         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4308         if (!nodes)
4309                 return -ENOMEM;
4310         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
4311
4312         if (flags & SO_CPU) {
4313                 int cpu;
4314
4315                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4316                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
4317
4318                         if (!c || c->node < 0)
4319                                 continue;
4320
4321                         if (c->page) {
4322                                         if (flags & SO_TOTAL)
4323                                                 x = c->page->objects;
4324                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4325                                         x = c->page->inuse;
4326                                 else
4327                                         x = 1;
4328
4329                                 total += x;
4330                                 nodes[c->node] += x;
4331                         }
4332                         per_cpu[c->node]++;
4333                 }
4334         }
4335
4336         lock_memory_hotplug();
4337 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4338         if (flags & SO_ALL) {
4339                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4340                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4341
4342                 if (flags & SO_TOTAL)
4343                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4344                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4345                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4346                                 count_partial(n, count_free);
4347
4348                         else
4349                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4350                         total += x;
4351                         nodes[node] += x;
4352                 }
4353
4354         } else
4355 #endif
4356         if (flags & SO_PARTIAL) {
4357                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4358                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4359
4360                         if (flags & SO_TOTAL)
4361                                 x = count_partial(n, count_total);
4362                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4363                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4364                         else
4365                                 x = n->nr_partial;
4366                         total += x;
4367                         nodes[node] += x;
4368                 }
4369         }
4370         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4371 #ifdef CONFIG_NUMA
4372         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
4373                 if (nodes[node])
4374                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4375                                         node, nodes[node]);
4376 #endif
4377         unlock_memory_hotplug();
4378         kfree(nodes);
4379         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4380 }
4381
4382 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4383 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4384 {
4385         int node;
4386
4387         for_each_online_node(node) {
4388                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4389
4390                 if (!n)
4391                         continue;
4392
4393                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4394                         return 1;
4395         }
4396         return 0;
4397 }
4398 #endif
4399
4400 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4401 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
4402
4403 struct slab_attribute {
4404         struct attribute attr;
4405         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4406         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4407 };
4408
4409 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4410         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
4411
4412 #define SLAB_ATTR(_name) \
4413         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4414         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
4415
4416 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4417 {
4418         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4419 }
4420 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4421
4422 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4423 {
4424         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4425 }
4426 SLAB_ATTR_RO(align);
4427
4428 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4429 {
4430         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
4431 }
4432 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4433
4434 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4435 {
4436         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4437 }
4438 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4439
4440 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4441                                 const char *buf, size_t length)
4442 {
4443         unsigned long order;
4444         int err;
4445
4446         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
4447         if (err)
4448                 return err;
4449
4450         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4451                 return -EINVAL;
4452
4453         calculate_sizes(s, order);
4454         return length;
4455 }
4456
4457 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4458 {
4459         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4460 }
4461 SLAB_ATTR(order);
4462
4463 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4464 {
4465         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4466 }
4467
4468 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4469                                  size_t length)
4470 {
4471         unsigned long min;
4472         int err;
4473
4474         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
4475         if (err)
4476                 return err;
4477
4478         set_min_partial(s, min);
4479         return length;
4480 }
4481 SLAB_ATTR(min_partial);
4482
4483 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4484 {
4485         if (!s->ctor)
4486                 return 0;
4487         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4488 }
4489 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4490
4491 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4492 {
4493         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
4494 }
4495 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4496
4497 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4498 {
4499         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4500 }
4501 SLAB_ATTR_RO(partial);
4502
4503 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4504 {
4505         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4506 }
4507 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4508
4509 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4510 {
4511         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4512 }
4513 SLAB_ATTR_RO(objects);
4514
4515 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4516 {
4517         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4518 }
4519 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4520
4521 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4522 {
4523         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4524 }
4525
4526 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4527                                 const char *buf, size_t length)
4528 {
4529         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4530         if (buf[0] == '1')
4531                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4532         return length;
4533 }
4534 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4535
4536 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4537 {
4538         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4539 }
4540 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4541
4542 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4543 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4544 {
4545         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4546 }
4547 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4548 #endif
4549
4550 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4551 {
4552         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4553 }
4554 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4555
4556 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4557 {
4558         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4559 }
4560 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4561
4562 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4563 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4564 {
4565         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4566 }
4567 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4568
4569 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4570 {
4571         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4572 }
4573 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4574
4575 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4576 {
4577         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4578 }
4579
4580 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4581                                 const char *buf, size_t length)
4582 {
4583         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4584         if (buf[0] == '1') {
4585                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4586                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4587         }
4588         return length;
4589 }
4590 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4591
4592 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4593 {
4594         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4595 }
4596
4597 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4598                                                         size_t length)
4599 {
4600         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4601         if (buf[0] == '1') {
4602                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4603                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4604         }
4605         return length;
4606 }
4607 SLAB_ATTR(trace);
4608
4609 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4610 {
4611         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4612 }
4613
4614 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4615                                 const char *buf, size_t length)
4616 {
4617         if (any_slab_objects(s))
4618                 return -EBUSY;
4619
4620         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4621         if (buf[0] == '1') {
4622                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4623                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4624         }
4625         calculate_sizes(s, -1);
4626         return length;
4627 }
4628 SLAB_ATTR(red_zone);
4629
4630 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4631 {
4632         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4633 }
4634
4635 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4636                                 const char *buf, size_t length)
4637 {
4638         if (any_slab_objects(s))
4639                 return -EBUSY;
4640
4641         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4642         if (buf[0] == '1') {
4643                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4644                 s->flags |= SLAB_POISON;
4645         }
4646         calculate_sizes(s, -1);
4647         return length;
4648 }
4649 SLAB_ATTR(poison);
4650
4651 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4652 {
4653         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4654 }
4655
4656 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4657                                 const char *buf, size_t length)
4658 {
4659         if (any_slab_objects(s))
4660                 return -EBUSY;
4661
4662         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4663         if (buf[0] == '1') {
4664                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4665                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4666         }
4667         calculate_sizes(s, -1);
4668         return length;
4669 }
4670 SLAB_ATTR(store_user);
4671
4672 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4673 {
4674         return 0;
4675 }
4676
4677 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4678                         const char *buf, size_t length)
4679 {
4680         int ret = -EINVAL;
4681
4682         if (buf[0] == '1') {
4683                 ret = validate_slab_cache(s);
4684                 if (ret >= 0)
4685                         ret = length;
4686         }
4687         return ret;
4688 }
4689 SLAB_ATTR(validate);
4690
4691 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4692 {
4693         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4694                 return -ENOSYS;
4695         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4696 }
4697 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4698
4699 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4700 {
4701         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4702                 return -ENOSYS;
4703         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4704 }
4705 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4706 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4707
4708 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4709 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4710 {
4711         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4712 }
4713
4714 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4715                                                         size_t length)
4716 {
4717         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4718         if (buf[0] == '1')
4719                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4720         return length;
4721 }
4722 SLAB_ATTR(failslab);
4723 #endif
4724
4725 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4726 {
4727         return 0;
4728 }
4729
4730 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4731                         const char *buf, size_t length)
4732 {
4733         if (buf[0] == '1') {
4734                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4735
4736                 if (rc)
4737                         return rc;
4738         } else
4739                 return -EINVAL;
4740         return length;
4741 }
4742 SLAB_ATTR(shrink);
4743
4744 #ifdef CONFIG_NUMA
4745 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4746 {
4747         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4748 }
4749
4750 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4751                                 const char *buf, size_t length)
4752 {
4753         unsigned long ratio;
4754         int err;
4755
4756         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4757         if (err)
4758                 return err;
4759
4760         if (ratio <= 100)
4761                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4762
4763         return length;
4764 }
4765 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4766 #endif
4767
4768 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4769 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4770 {
4771         unsigned long sum  = 0;
4772         int cpu;
4773         int len;
4774         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4775
4776         if (!data)
4777                 return -ENOMEM;
4778
4779         for_each_online_cpu(cpu) {
4780                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4781
4782                 data[cpu] = x;
4783                 sum += x;
4784         }
4785
4786         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4787
4788 #ifdef CONFIG_SMP
4789         for_each_online_cpu(cpu) {
4790                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4791                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4792         }
4793 #endif
4794         kfree(data);
4795         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4796 }
4797
4798 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4799 {
4800         int cpu;
4801
4802         for_each_online_cpu(cpu)
4803                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4804 }
4805
4806 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4807 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4808 {                                                               \
4809         return show_stat(s, buf, si);                           \
4810 }                                                               \
4811 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4812                                 const char *buf, size_t length) \
4813 {                                                               \
4814         if (buf[0] != '0')                                      \
4815                 return -EINVAL;                                 \
4816         clear_stat(s, si);                                      \
4817         return length;                                          \
4818 }                                                               \
4819 SLAB_ATTR(text);                                                \
4820
4821 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4822 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4823 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4824 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4825 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4826 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4827 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4828 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4829 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4830 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4831 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
4832 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4833 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4834 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4835 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4836 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4837 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4838 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4839 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
4840 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4841 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
4842 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
4843 #endif
4844
4845 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4846         &slab_size_attr.attr,
4847         &object_size_attr.attr,
4848         &objs_per_slab_attr.attr,
4849         &order_attr.attr,
4850         &min_partial_attr.attr,
4851         &objects_attr.attr,
4852         &objects_partial_attr.attr,
4853         &partial_attr.attr,
4854         &cpu_slabs_attr.attr,
4855         &ctor_attr.attr,
4856         &aliases_attr.attr,
4857         &align_attr.attr,
4858         &hwcache_align_attr.attr,
4859         &reclaim_account_attr.attr,
4860         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4861         &shrink_attr.attr,
4862         &reserved_attr.attr,
4863 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4864         &total_objects_attr.attr,
4865         &slabs_attr.attr,
4866         &sanity_checks_attr.attr,
4867         &trace_attr.attr,
4868         &red_zone_attr.attr,
4869         &poison_attr.attr,
4870         &store_user_attr.attr,
4871         &validate_attr.attr,
4872         &alloc_calls_attr.attr,
4873         &free_calls_attr.attr,
4874 #endif
4875 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4876         &cache_dma_attr.attr,
4877 #endif
4878 #ifdef CONFIG_NUMA
4879         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4880 #endif
4881 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4882         &alloc_fastpath_attr.attr,
4883         &alloc_slowpath_attr.attr,
4884         &free_fastpath_attr.attr,
4885         &free_slowpath_attr.attr,
4886         &free_frozen_attr.attr,
4887         &free_add_partial_attr.attr,
4888         &free_remove_partial_attr.attr,
4889         &alloc_from_partial_attr.attr,
4890         &alloc_slab_attr.attr,
4891         &alloc_refill_attr.attr,
4892         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
4893         &free_slab_attr.attr,
4894         &cpuslab_flush_attr.attr,
4895         &deactivate_full_attr.attr,
4896         &deactivate_empty_attr.attr,
4897         &deactivate_to_head_attr.attr,
4898         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4899         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4900         &deactivate_bypass_attr.attr,
4901         &order_fallback_attr.attr,
4902         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
4903         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
4904 #endif
4905 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4906         &failslab_attr.attr,
4907 #endif
4908
4909         NULL
4910 };
4911
4912 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4913         .attrs = slab_attrs,
4914 };
4915
4916 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4917                                 struct attribute *attr,
4918                                 char *buf)
4919 {
4920         struct slab_attribute *attribute;
4921         struct kmem_cache *s;
4922         int err;
4923
4924         attribute = to_slab_attr(attr);
4925         s = to_slab(kobj);
4926
4927         if (!attribute->show)
4928                 return -EIO;
4929
4930         err = attribute->show(s, buf);
4931
4932         return err;
4933 }
4934
4935 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4936                                 struct attribute *attr,
4937                                 const char *buf, size_t len)
4938 {
4939         struct slab_attribute *attribute;
4940         struct kmem_cache *s;
4941         int err;
4942
4943         attribute = to_slab_attr(attr);
4944         s = to_slab(kobj);
4945
4946         if (!attribute->store)
4947                 return -EIO;
4948
4949         err = attribute->store(s, buf, len);
4950
4951         return err;
4952 }
4953
4954 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4955 {
4956         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4957
4958         kfree(s->name);
4959         kfree(s);
4960 }
4961
4962 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4963         .show = slab_attr_show,
4964         .store = slab_attr_store,
4965 };
4966
4967 static struct kobj_type slab_ktype = {
4968         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4969         .release = kmem_cache_release
4970 };
4971
4972 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4973 {
4974         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4975
4976         if (ktype == &slab_ktype)
4977                 return 1;
4978         return 0;
4979 }
4980
4981 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4982         .filter = uevent_filter,
4983 };
4984
4985 static struct kset *slab_kset;
4986
4987 #define ID_STR_LENGTH 64
4988
4989 /* Create a unique string id for a slab cache:
4990  *
4991  * Format       :[flags-]size
4992  */
4993 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4994 {
4995         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4996         char *p = name;
4997
4998         BUG_ON(!name);
4999
5000         *p++ = ':';
5001         /*
5002          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5003          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5004          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5005          * are matched during merging to guarantee that the id is
5006          * unique.
5007          */
5008         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5009                 *p++ = 'd';
5010         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5011                 *p++ = 'a';
5012         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
5013                 *p++ = 'F';
5014         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
5015                 *p++ = 't';
5016         if (p != name + 1)
5017                 *p++ = '-';
5018         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
5019         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5020         return name;
5021 }
5022
5023 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5024 {
5025         int err;
5026         const char *name;
5027         int unmergeable;
5028
5029         if (slab_state < SYSFS)
5030                 /* Defer until later */
5031                 return 0;
5032
5033         unmergeable = slab_unmergeable(s);
5034         if (unmergeable) {
5035                 /*
5036                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5037                  * This is typically the case for debug situations. In that
5038                  * case we can catch duplicate names easily.
5039                  */
5040                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5041                 name = s->name;
5042         } else {
5043                 /*
5044                  * Create a unique name for the slab as a target
5045                  * for the symlinks.
5046                  */
5047                 name = create_unique_id(s);
5048         }
5049
5050         s->kobj.kset = slab_kset;
5051         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
5052         if (err) {
5053                 kobject_put(&s->kobj);
5054                 return err;
5055         }
5056
5057         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5058         if (err) {
5059                 kobject_del(&s->kobj);
5060                 kobject_put(&s->kobj);
5061                 return err;
5062         }
5063         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
5064         if (!unmergeable) {
5065                 /* Setup first alias */
5066                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5067                 kfree(name);
5068         }
5069         return 0;
5070 }
5071
5072 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
5073 {
5074         if (slab_state < SYSFS)
5075                 /*
5076                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
5077                  * cache from sysfs.
5078                  */
5079                 return;
5080
5081         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
5082         kobject_del(&s->kobj);
5083         kobject_put(&s->kobj);
5084 }
5085
5086 /*
5087  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5088  * available lest we lose that information.
5089  */
5090 struct saved_alias {
5091         struct kmem_cache *s;
5092         const char *name;
5093         struct saved_alias *next;
5094 };
5095
5096 static struct saved_alias *alias_list;
5097
5098 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5099 {
5100         struct saved_alias *al;
5101
5102         if (slab_state == SYSFS) {
5103                 /*
5104                  * If we have a leftover link then remove it.
5105                  */
5106                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5107                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5108         }
5109
5110         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5111         if (!al)
5112                 return -ENOMEM;
5113
5114         al->s = s;
5115         al->name = name;
5116         al->next = alias_list;
5117         alias_list = al;
5118         return 0;
5119 }
5120
5121 static int __init slab_sysfs_init(void)
5122 {
5123         struct kmem_cache *s;
5124         int err;
5125
5126         down_write(&slub_lock);
5127
5128         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
5129         if (!slab_kset) {
5130                 up_write(&slub_lock);
5131                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
5132                 return -ENOSYS;
5133         }
5134
5135         slab_state = SYSFS;
5136
5137         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5138                 err = sysfs_slab_add(s);
5139                 if (err)
5140                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
5141                                                 " to sysfs\n", s->name);
5142         }
5143
5144         while (alias_list) {
5145                 struct saved_alias *al = alias_list;
5146
5147                 alias_list = alias_list->next;
5148                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5149                 if (err)
5150                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
5151                                         " %s to sysfs\n", s->name);
5152                 kfree(al);
5153         }
5154
5155         up_write(&slub_lock);
5156         resiliency_test();
5157         return 0;
5158 }
5159
5160 __initcall(slab_sysfs_init);
5161 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5162
5163 /*
5164  * The /proc/slabinfo ABI
5165  */
5166 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5167 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
5168 {
5169         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
5170         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
5171                  "<objperslab> <pagesperslab>");
5172         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
5173         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
5174         seq_putc(m, '\n');
5175 }
5176
5177 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5178 {
5179         loff_t n = *pos;
5180
5181         down_read(&slub_lock);
5182         if (!n)
5183                 print_slabinfo_header(m);
5184
5185         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
5186 }
5187
5188 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
5189 {
5190         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
5191 }
5192
5193 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
5194 {
5195         up_read(&slub_lock);
5196 }
5197
5198 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
5199 {
5200         unsigned long nr_partials = 0;
5201         unsigned long nr_slabs = 0;
5202         unsigned long nr_inuse = 0;
5203         unsigned long nr_objs = 0;
5204         unsigned long nr_free = 0;
5205         struct kmem_cache *s;
5206         int node;
5207
5208         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
5209
5210         for_each_online_node(node) {
5211                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
5212
5213                 if (!n)
5214                         continue;
5215
5216                 nr_partials += n->nr_partial;
5217                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
5218                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
5219                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5220         }
5221
5222         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
5223
5224         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
5225                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
5226                    (1 << oo_order(s->oo)));
5227         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
5228         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
5229                    0UL);
5230         seq_putc(m, '\n');
5231         return 0;
5232 }
5233
5234 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
5235         .start = s_start,
5236         .next = s_next,
5237         .stop = s_stop,
5238         .show = s_show,
5239 };
5240
5241 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
5242 {
5243         return seq_open(file, &slabinfo_op);
5244 }
5245
5246 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
5247         .open           = slabinfo_open,
5248         .read           = seq_read,
5249         .llseek         = seq_lseek,
5250         .release        = seq_release,
5251 };
5252
5253 static int __init slab_proc_init(void)
5254 {
5255         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
5256         return 0;
5257 }
5258 module_init(slab_proc_init);
5259 #endif /* CONFIG_SLABINFO */