Revert "Slub: UP bandaid"
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemcheck.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/cpuset.h>
23 #include <linux/mempolicy.h>
24 #include <linux/ctype.h>
25 #include <linux/debugobjects.h>
26 #include <linux/kallsyms.h>
27 #include <linux/memory.h>
28 #include <linux/math64.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30
31 /*
32  * Lock order:
33  *   1. slab_lock(page)
34  *   2. slab->list_lock
35  *
36  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
37  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
38  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
39  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
40  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
41  *   the page_struct of the slab.
42  *
43  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
44  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
45  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
46  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
47  *   modified without taking the list lock).
48  *
49  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
50  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
51  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
52  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
53  *   the list lock.
54  *
55  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
56  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
57  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
58  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
59  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
60  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
61  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
62  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
63  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
64  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
65  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
66  *   no danger of cacheline contention.
67  *
68  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
69  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
70  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
71  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
72  *
73  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
74  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
75  *
76  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
77  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
78  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
79  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
80  * cannot scan all objects.
81  *
82  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
83  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
84  * fast frees and allocs.
85  *
86  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
87  *
88  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
89  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
90  *                      such as satisfying allocations for a specific
91  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
92  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
93  *                      list operations. It is up to the processor holding
94  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
95  *                      when the slab is no longer needed.
96  *
97  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
98  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
99  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
100  *                      freelist that allows lockless access to
101  *                      free objects in addition to the regular freelist
102  *                      that requires the slab lock.
103  *
104  * PageError            Slab requires special handling due to debug
105  *                      options set. This moves slab handling out of
106  *                      the fast path and disables lockless freelists.
107  */
108
109 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
110                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
111
112 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
113 {
114 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
115         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
116 #else
117         return 0;
118 #endif
119 }
120
121 /*
122  * Issues still to be resolved:
123  *
124  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
125  *
126  * - Variable sizing of the per node arrays
127  */
128
129 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
130 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
131
132 /*
133  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
134  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
135  */
136 #define MIN_PARTIAL 5
137
138 /*
139  * Maximum number of desirable partial slabs.
140  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
141  * sort the partial list by the number of objects in the.
142  */
143 #define MAX_PARTIAL 10
144
145 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
146                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
147
148 /*
149  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
150  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
151  * metadata.
152  */
153 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
154
155 /*
156  * Set of flags that will prevent slab merging
157  */
158 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
159                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
160                 SLAB_FAILSLAB)
161
162 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
163                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
164
165 #define OO_SHIFT        16
166 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
167 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
168
169 /* Internal SLUB flags */
170 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
171
172 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
173
174 #ifdef CONFIG_SMP
175 static struct notifier_block slab_notifier;
176 #endif
177
178 static enum {
179         DOWN,           /* No slab functionality available */
180         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
181         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
182         SYSFS           /* Sysfs up */
183 } slab_state = DOWN;
184
185 /* A list of all slab caches on the system */
186 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
187 static LIST_HEAD(slab_caches);
188
189 /*
190  * Tracking user of a slab.
191  */
192 struct track {
193         unsigned long addr;     /* Called from address */
194         int cpu;                /* Was running on cpu */
195         int pid;                /* Pid context */
196         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
197 };
198
199 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
200
201 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
202 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
203 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
204 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
205
206 #else
207 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
208 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
209                                                         { return 0; }
210 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
211 {
212         kfree(s->name);
213         kfree(s);
214 }
215
216 #endif
217
218 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
219 {
220 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
221         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
222 #endif
223 }
224
225 /********************************************************************
226  *                      Core slab cache functions
227  *******************************************************************/
228
229 int slab_is_available(void)
230 {
231         return slab_state >= UP;
232 }
233
234 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
235 {
236 #ifdef CONFIG_NUMA
237         return s->node[node];
238 #else
239         return &s->local_node;
240 #endif
241 }
242
243 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
244 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
245                                 struct page *page, const void *object)
246 {
247         void *base;
248
249         if (!object)
250                 return 1;
251
252         base = page_address(page);
253         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
254                 (object - base) % s->size) {
255                 return 0;
256         }
257
258         return 1;
259 }
260
261 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
262 {
263         return *(void **)(object + s->offset);
264 }
265
266 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
267 {
268         *(void **)(object + s->offset) = fp;
269 }
270
271 /* Loop over all objects in a slab */
272 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
273         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
274                         __p += (__s)->size)
275
276 /* Scan freelist */
277 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
278         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
279
280 /* Determine object index from a given position */
281 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
282 {
283         return (p - addr) / s->size;
284 }
285
286 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
287                                                 unsigned long size)
288 {
289         struct kmem_cache_order_objects x = {
290                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
291         };
292
293         return x;
294 }
295
296 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
297 {
298         return x.x >> OO_SHIFT;
299 }
300
301 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
302 {
303         return x.x & OO_MASK;
304 }
305
306 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
307 /*
308  * Debug settings:
309  */
310 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
311 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
312 #else
313 static int slub_debug;
314 #endif
315
316 static char *slub_debug_slabs;
317 static int disable_higher_order_debug;
318
319 /*
320  * Object debugging
321  */
322 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
323 {
324         int i, offset;
325         int newline = 1;
326         char ascii[17];
327
328         ascii[16] = 0;
329
330         for (i = 0; i < length; i++) {
331                 if (newline) {
332                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
333                         newline = 0;
334                 }
335                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
336                 offset = i % 16;
337                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
338                 if (offset == 15) {
339                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
340                         newline = 1;
341                 }
342         }
343         if (!newline) {
344                 i %= 16;
345                 while (i < 16) {
346                         printk(KERN_CONT "   ");
347                         ascii[i] = ' ';
348                         i++;
349                 }
350                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
351         }
352 }
353
354 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
355         enum track_item alloc)
356 {
357         struct track *p;
358
359         if (s->offset)
360                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
361         else
362                 p = object + s->inuse;
363
364         return p + alloc;
365 }
366
367 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
368                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
369 {
370         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
371
372         if (addr) {
373                 p->addr = addr;
374                 p->cpu = smp_processor_id();
375                 p->pid = current->pid;
376                 p->when = jiffies;
377         } else
378                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
379 }
380
381 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
382 {
383         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
384                 return;
385
386         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
387         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
388 }
389
390 static void print_track(const char *s, struct track *t)
391 {
392         if (!t->addr)
393                 return;
394
395         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
396                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
397 }
398
399 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
400 {
401         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
402                 return;
403
404         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
405         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
406 }
407
408 static void print_page_info(struct page *page)
409 {
410         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
411                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
412
413 }
414
415 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
416 {
417         va_list args;
418         char buf[100];
419
420         va_start(args, fmt);
421         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
422         va_end(args);
423         printk(KERN_ERR "========================================"
424                         "=====================================\n");
425         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
426         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
427                         "-------------------------------------\n\n");
428 }
429
430 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
431 {
432         va_list args;
433         char buf[100];
434
435         va_start(args, fmt);
436         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
437         va_end(args);
438         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
439 }
440
441 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
442 {
443         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
444         u8 *addr = page_address(page);
445
446         print_tracking(s, p);
447
448         print_page_info(page);
449
450         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
451                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
452
453         if (p > addr + 16)
454                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
455
456         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
457
458         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
459                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
460                         s->inuse - s->objsize);
461
462         if (s->offset)
463                 off = s->offset + sizeof(void *);
464         else
465                 off = s->inuse;
466
467         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
468                 off += 2 * sizeof(struct track);
469
470         if (off != s->size)
471                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
472                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
473
474         dump_stack();
475 }
476
477 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
478                         u8 *object, char *reason)
479 {
480         slab_bug(s, "%s", reason);
481         print_trailer(s, page, object);
482 }
483
484 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
485 {
486         va_list args;
487         char buf[100];
488
489         va_start(args, fmt);
490         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
491         va_end(args);
492         slab_bug(s, "%s", buf);
493         print_page_info(page);
494         dump_stack();
495 }
496
497 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
498 {
499         u8 *p = object;
500
501         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
502                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
503                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
504         }
505
506         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
507                 memset(p + s->objsize,
508                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
509                         s->inuse - s->objsize);
510 }
511
512 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
513 {
514         while (bytes) {
515                 if (*start != (u8)value)
516                         return start;
517                 start++;
518                 bytes--;
519         }
520         return NULL;
521 }
522
523 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
524                                                 void *from, void *to)
525 {
526         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
527         memset(from, data, to - from);
528 }
529
530 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
531                         u8 *object, char *what,
532                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
533 {
534         u8 *fault;
535         u8 *end;
536
537         fault = check_bytes(start, value, bytes);
538         if (!fault)
539                 return 1;
540
541         end = start + bytes;
542         while (end > fault && end[-1] == value)
543                 end--;
544
545         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
546         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
547                                         fault, end - 1, fault[0], value);
548         print_trailer(s, page, object);
549
550         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
551         return 0;
552 }
553
554 /*
555  * Object layout:
556  *
557  * object address
558  *      Bytes of the object to be managed.
559  *      If the freepointer may overlay the object then the free
560  *      pointer is the first word of the object.
561  *
562  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
563  *      0xa5 (POISON_END)
564  *
565  * object + s->objsize
566  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
567  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
568  *      objsize == inuse.
569  *
570  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
571  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
572  *
573  * object + s->inuse
574  *      Meta data starts here.
575  *
576  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
577  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
578  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
579  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
580  *              before the word boundary.
581  *
582  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
583  *
584  * object + s->size
585  *      Nothing is used beyond s->size.
586  *
587  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
588  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
589  * may be used with merged slabcaches.
590  */
591
592 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
593 {
594         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
595
596         if (s->offset)
597                 /* Freepointer is placed after the object. */
598                 off += sizeof(void *);
599
600         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
601                 /* We also have user information there */
602                 off += 2 * sizeof(struct track);
603
604         if (s->size == off)
605                 return 1;
606
607         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
608                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
609 }
610
611 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
612 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
613 {
614         u8 *start;
615         u8 *fault;
616         u8 *end;
617         int length;
618         int remainder;
619
620         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
621                 return 1;
622
623         start = page_address(page);
624         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
625         end = start + length;
626         remainder = length % s->size;
627         if (!remainder)
628                 return 1;
629
630         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
631         if (!fault)
632                 return 1;
633         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
634                 end--;
635
636         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
637         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
638
639         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
640         return 0;
641 }
642
643 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
644                                         void *object, int active)
645 {
646         u8 *p = object;
647         u8 *endobject = object + s->objsize;
648
649         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
650                 unsigned int red =
651                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
652
653                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
654                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
655                         return 0;
656         } else {
657                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
658                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
659                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
660                 }
661         }
662
663         if (s->flags & SLAB_POISON) {
664                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
665                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
666                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
667                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
668                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
669                         return 0;
670                 /*
671                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
672                  */
673                 check_pad_bytes(s, page, p);
674         }
675
676         if (!s->offset && active)
677                 /*
678                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
679                  * freepointer while object is allocated.
680                  */
681                 return 1;
682
683         /* Check free pointer validity */
684         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
685                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
686                 /*
687                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
688                  * of the free objects in this slab. May cause
689                  * another error because the object count is now wrong.
690                  */
691                 set_freepointer(s, p, NULL);
692                 return 0;
693         }
694         return 1;
695 }
696
697 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
698 {
699         int maxobj;
700
701         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
702
703         if (!PageSlab(page)) {
704                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
705                 return 0;
706         }
707
708         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
709         if (page->objects > maxobj) {
710                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
711                         s->name, page->objects, maxobj);
712                 return 0;
713         }
714         if (page->inuse > page->objects) {
715                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
716                         s->name, page->inuse, page->objects);
717                 return 0;
718         }
719         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
720         slab_pad_check(s, page);
721         return 1;
722 }
723
724 /*
725  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
726  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
727  */
728 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
729 {
730         int nr = 0;
731         void *fp = page->freelist;
732         void *object = NULL;
733         unsigned long max_objects;
734
735         while (fp && nr <= page->objects) {
736                 if (fp == search)
737                         return 1;
738                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
739                         if (object) {
740                                 object_err(s, page, object,
741                                         "Freechain corrupt");
742                                 set_freepointer(s, object, NULL);
743                                 break;
744                         } else {
745                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
746                                 page->freelist = NULL;
747                                 page->inuse = page->objects;
748                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
749                                 return 0;
750                         }
751                         break;
752                 }
753                 object = fp;
754                 fp = get_freepointer(s, object);
755                 nr++;
756         }
757
758         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
759         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
760                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
761
762         if (page->objects != max_objects) {
763                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
764                         "should be %d", page->objects, max_objects);
765                 page->objects = max_objects;
766                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
767         }
768         if (page->inuse != page->objects - nr) {
769                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
770                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
771                 page->inuse = page->objects - nr;
772                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
773         }
774         return search == NULL;
775 }
776
777 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
778                                                                 int alloc)
779 {
780         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
781                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
782                         s->name,
783                         alloc ? "alloc" : "free",
784                         object, page->inuse,
785                         page->freelist);
786
787                 if (!alloc)
788                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
789
790                 dump_stack();
791         }
792 }
793
794 /*
795  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
796  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
797  */
798 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
799 {
800         flags &= gfp_allowed_mask;
801         lockdep_trace_alloc(flags);
802         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
803
804         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
805 }
806
807 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
808 {
809         flags &= gfp_allowed_mask;
810         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, s->objsize);
811         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
812 }
813
814 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
815 {
816         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
817 }
818
819 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s, void *object)
820 {
821         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
822         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
823         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
824                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
825 }
826
827 /*
828  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
829  */
830 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
831 {
832         spin_lock(&n->list_lock);
833         list_add(&page->lru, &n->full);
834         spin_unlock(&n->list_lock);
835 }
836
837 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
838 {
839         struct kmem_cache_node *n;
840
841         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
842                 return;
843
844         n = get_node(s, page_to_nid(page));
845
846         spin_lock(&n->list_lock);
847         list_del(&page->lru);
848         spin_unlock(&n->list_lock);
849 }
850
851 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
852 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
853 {
854         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
855
856         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
857 }
858
859 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
860 {
861         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
862 }
863
864 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
865 {
866         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
867
868         /*
869          * May be called early in order to allocate a slab for the
870          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
871          * dilemma by deferring the increment of the count during
872          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
873          */
874         if (!NUMA_BUILD || n) {
875                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
876                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
877         }
878 }
879 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
880 {
881         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
882
883         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
884         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
885 }
886
887 /* Object debug checks for alloc/free paths */
888 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
889                                                                 void *object)
890 {
891         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
892                 return;
893
894         init_object(s, object, 0);
895         init_tracking(s, object);
896 }
897
898 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
899                                         void *object, unsigned long addr)
900 {
901         if (!check_slab(s, page))
902                 goto bad;
903
904         if (!on_freelist(s, page, object)) {
905                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
906                 goto bad;
907         }
908
909         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
910                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
911                 goto bad;
912         }
913
914         if (!check_object(s, page, object, 0))
915                 goto bad;
916
917         /* Success perform special debug activities for allocs */
918         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
919                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
920         trace(s, page, object, 1);
921         init_object(s, object, 1);
922         return 1;
923
924 bad:
925         if (PageSlab(page)) {
926                 /*
927                  * If this is a slab page then lets do the best we can
928                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
929                  * as used avoids touching the remaining objects.
930                  */
931                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
932                 page->inuse = page->objects;
933                 page->freelist = NULL;
934         }
935         return 0;
936 }
937
938 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
939                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
940 {
941         if (!check_slab(s, page))
942                 goto fail;
943
944         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
945                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
946                 goto fail;
947         }
948
949         if (on_freelist(s, page, object)) {
950                 object_err(s, page, object, "Object already free");
951                 goto fail;
952         }
953
954         if (!check_object(s, page, object, 1))
955                 return 0;
956
957         if (unlikely(s != page->slab)) {
958                 if (!PageSlab(page)) {
959                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
960                                 "outside of slab", object);
961                 } else if (!page->slab) {
962                         printk(KERN_ERR
963                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
964                                                 object);
965                         dump_stack();
966                 } else
967                         object_err(s, page, object,
968                                         "page slab pointer corrupt.");
969                 goto fail;
970         }
971
972         /* Special debug activities for freeing objects */
973         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
974                 remove_full(s, page);
975         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
976                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
977         trace(s, page, object, 0);
978         init_object(s, object, 0);
979         return 1;
980
981 fail:
982         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
983         return 0;
984 }
985
986 static int __init setup_slub_debug(char *str)
987 {
988         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
989         if (*str++ != '=' || !*str)
990                 /*
991                  * No options specified. Switch on full debugging.
992                  */
993                 goto out;
994
995         if (*str == ',')
996                 /*
997                  * No options but restriction on slabs. This means full
998                  * debugging for slabs matching a pattern.
999                  */
1000                 goto check_slabs;
1001
1002         if (tolower(*str) == 'o') {
1003                 /*
1004                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1005                  * would increase as a result.
1006                  */
1007                 disable_higher_order_debug = 1;
1008                 goto out;
1009         }
1010
1011         slub_debug = 0;
1012         if (*str == '-')
1013                 /*
1014                  * Switch off all debugging measures.
1015                  */
1016                 goto out;
1017
1018         /*
1019          * Determine which debug features should be switched on
1020          */
1021         for (; *str && *str != ','; str++) {
1022                 switch (tolower(*str)) {
1023                 case 'f':
1024                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1025                         break;
1026                 case 'z':
1027                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1028                         break;
1029                 case 'p':
1030                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1031                         break;
1032                 case 'u':
1033                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1034                         break;
1035                 case 't':
1036                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1037                         break;
1038                 case 'a':
1039                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1040                         break;
1041                 default:
1042                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1043                                 "unknown. skipped\n", *str);
1044                 }
1045         }
1046
1047 check_slabs:
1048         if (*str == ',')
1049                 slub_debug_slabs = str + 1;
1050 out:
1051         return 1;
1052 }
1053
1054 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1055
1056 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1057         unsigned long flags, const char *name,
1058         void (*ctor)(void *))
1059 {
1060         /*
1061          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1062          */
1063         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1064                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1065                 flags |= slub_debug;
1066
1067         return flags;
1068 }
1069 #else
1070 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1071                         struct page *page, void *object) {}
1072
1073 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1074         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1075
1076 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1077         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1078
1079 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1080                         { return 1; }
1081 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1082                         void *object, int active) { return 1; }
1083 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1084 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1085         unsigned long flags, const char *name,
1086         void (*ctor)(void *))
1087 {
1088         return flags;
1089 }
1090 #define slub_debug 0
1091
1092 #define disable_higher_order_debug 0
1093
1094 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1095                                                         { return 0; }
1096 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1097                                                         { return 0; }
1098 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1099                                                         int objects) {}
1100 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1101                                                         int objects) {}
1102
1103 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1104                                                         { return 0; }
1105
1106 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1107                 void *object) {}
1108
1109 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1110
1111 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s,
1112                 void *object) {}
1113
1114 #endif
1115
1116 /*
1117  * Slab allocation and freeing
1118  */
1119 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1120                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1121 {
1122         int order = oo_order(oo);
1123
1124         flags |= __GFP_NOTRACK;
1125
1126         if (node == NUMA_NO_NODE)
1127                 return alloc_pages(flags, order);
1128         else
1129                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1130 }
1131
1132 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1133 {
1134         struct page *page;
1135         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1136         gfp_t alloc_gfp;
1137
1138         flags |= s->allocflags;
1139
1140         /*
1141          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1142          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1143          */
1144         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1145
1146         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1147         if (unlikely(!page)) {
1148                 oo = s->min;
1149                 /*
1150                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1151                  * Try a lower order alloc if possible
1152                  */
1153                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1154                 if (!page)
1155                         return NULL;
1156
1157                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1158         }
1159
1160         if (kmemcheck_enabled
1161                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1162                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1163
1164                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1165
1166                 /*
1167                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1168                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1169                  */
1170                 if (s->ctor)
1171                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1172                 else
1173                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1174         }
1175
1176         page->objects = oo_objects(oo);
1177         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1178                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1179                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1180                 1 << oo_order(oo));
1181
1182         return page;
1183 }
1184
1185 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1186                                 void *object)
1187 {
1188         setup_object_debug(s, page, object);
1189         if (unlikely(s->ctor))
1190                 s->ctor(object);
1191 }
1192
1193 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1194 {
1195         struct page *page;
1196         void *start;
1197         void *last;
1198         void *p;
1199
1200         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1201
1202         page = allocate_slab(s,
1203                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1204         if (!page)
1205                 goto out;
1206
1207         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1208         page->slab = s;
1209         page->flags |= 1 << PG_slab;
1210
1211         start = page_address(page);
1212
1213         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1214                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1215
1216         last = start;
1217         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1218                 setup_object(s, page, last);
1219                 set_freepointer(s, last, p);
1220                 last = p;
1221         }
1222         setup_object(s, page, last);
1223         set_freepointer(s, last, NULL);
1224
1225         page->freelist = start;
1226         page->inuse = 0;
1227 out:
1228         return page;
1229 }
1230
1231 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1232 {
1233         int order = compound_order(page);
1234         int pages = 1 << order;
1235
1236         if (kmem_cache_debug(s)) {
1237                 void *p;
1238
1239                 slab_pad_check(s, page);
1240                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1241                                                 page->objects)
1242                         check_object(s, page, p, 0);
1243         }
1244
1245         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1246
1247         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1248                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1249                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1250                 -pages);
1251
1252         __ClearPageSlab(page);
1253         reset_page_mapcount(page);
1254         if (current->reclaim_state)
1255                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1256         __free_pages(page, order);
1257 }
1258
1259 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1260 {
1261         struct page *page;
1262
1263         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1264         __free_slab(page->slab, page);
1265 }
1266
1267 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1268 {
1269         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1270                 /*
1271                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1272                  */
1273                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1274
1275                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1276         } else
1277                 __free_slab(s, page);
1278 }
1279
1280 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1281 {
1282         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1283         free_slab(s, page);
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Per slab locking using the pagelock
1288  */
1289 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1290 {
1291         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1292 }
1293
1294 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1295 {
1296         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1297 }
1298
1299 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1300 {
1301         int rc = 1;
1302
1303         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1304         return rc;
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Management of partially allocated slabs
1309  */
1310 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1311                                 struct page *page, int tail)
1312 {
1313         spin_lock(&n->list_lock);
1314         n->nr_partial++;
1315         if (tail)
1316                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1317         else
1318                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1319         spin_unlock(&n->list_lock);
1320 }
1321
1322 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1323 {
1324         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1325
1326         spin_lock(&n->list_lock);
1327         list_del(&page->lru);
1328         n->nr_partial--;
1329         spin_unlock(&n->list_lock);
1330 }
1331
1332 /*
1333  * Lock slab and remove from the partial list.
1334  *
1335  * Must hold list_lock.
1336  */
1337 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1338                                                         struct page *page)
1339 {
1340         if (slab_trylock(page)) {
1341                 list_del(&page->lru);
1342                 n->nr_partial--;
1343                 __SetPageSlubFrozen(page);
1344                 return 1;
1345         }
1346         return 0;
1347 }
1348
1349 /*
1350  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1351  */
1352 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1353 {
1354         struct page *page;
1355
1356         /*
1357          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1358          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1359          * partial slab and there is none available then get_partials()
1360          * will return NULL.
1361          */
1362         if (!n || !n->nr_partial)
1363                 return NULL;
1364
1365         spin_lock(&n->list_lock);
1366         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1367                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1368                         goto out;
1369         page = NULL;
1370 out:
1371         spin_unlock(&n->list_lock);
1372         return page;
1373 }
1374
1375 /*
1376  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1377  */
1378 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1379 {
1380 #ifdef CONFIG_NUMA
1381         struct zonelist *zonelist;
1382         struct zoneref *z;
1383         struct zone *zone;
1384         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1385         struct page *page;
1386
1387         /*
1388          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1389          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1390          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1391          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1392          *
1393          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1394          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1395          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1396          * from other nodes and filled up.
1397          *
1398          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1399          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1400          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1401          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1402          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1403          * with available objects.
1404          */
1405         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1406                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1407                 return NULL;
1408
1409         get_mems_allowed();
1410         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1411         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1412                 struct kmem_cache_node *n;
1413
1414                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1415
1416                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1417                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1418                         page = get_partial_node(n);
1419                         if (page) {
1420                                 put_mems_allowed();
1421                                 return page;
1422                         }
1423                 }
1424         }
1425         put_mems_allowed();
1426 #endif
1427         return NULL;
1428 }
1429
1430 /*
1431  * Get a partial page, lock it and return it.
1432  */
1433 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1434 {
1435         struct page *page;
1436         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1437
1438         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1439         if (page || node != -1)
1440                 return page;
1441
1442         return get_any_partial(s, flags);
1443 }
1444
1445 /*
1446  * Move a page back to the lists.
1447  *
1448  * Must be called with the slab lock held.
1449  *
1450  * On exit the slab lock will have been dropped.
1451  */
1452 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1453 {
1454         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1455
1456         __ClearPageSlubFrozen(page);
1457         if (page->inuse) {
1458
1459                 if (page->freelist) {
1460                         add_partial(n, page, tail);
1461                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1462                 } else {
1463                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1464                         if (kmem_cache_debug(s) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1465                                 add_full(n, page);
1466                 }
1467                 slab_unlock(page);
1468         } else {
1469                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1470                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1471                         /*
1472                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1473                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1474                          * to come after the other slabs with objects in
1475                          * so that the others get filled first. That way the
1476                          * size of the partial list stays small.
1477                          *
1478                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1479                          * the partial list.
1480                          */
1481                         add_partial(n, page, 1);
1482                         slab_unlock(page);
1483                 } else {
1484                         slab_unlock(page);
1485                         stat(s, FREE_SLAB);
1486                         discard_slab(s, page);
1487                 }
1488         }
1489 }
1490
1491 /*
1492  * Remove the cpu slab
1493  */
1494 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1495 {
1496         struct page *page = c->page;
1497         int tail = 1;
1498
1499         if (page->freelist)
1500                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1501         /*
1502          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1503          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1504          * to occur.
1505          */
1506         while (unlikely(c->freelist)) {
1507                 void **object;
1508
1509                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1510
1511                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1512                 object = c->freelist;
1513                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1514
1515                 /* And put onto the regular freelist */
1516                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1517                 page->freelist = object;
1518                 page->inuse--;
1519         }
1520         c->page = NULL;
1521         unfreeze_slab(s, page, tail);
1522 }
1523
1524 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1525 {
1526         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1527         slab_lock(c->page);
1528         deactivate_slab(s, c);
1529 }
1530
1531 /*
1532  * Flush cpu slab.
1533  *
1534  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1535  */
1536 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1537 {
1538         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1539
1540         if (likely(c && c->page))
1541                 flush_slab(s, c);
1542 }
1543
1544 static void flush_cpu_slab(void *d)
1545 {
1546         struct kmem_cache *s = d;
1547
1548         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1549 }
1550
1551 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1552 {
1553         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1554 }
1555
1556 /*
1557  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1558  * locality expectations.
1559  */
1560 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1561 {
1562 #ifdef CONFIG_NUMA
1563         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1564                 return 0;
1565 #endif
1566         return 1;
1567 }
1568
1569 static int count_free(struct page *page)
1570 {
1571         return page->objects - page->inuse;
1572 }
1573
1574 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1575                                         int (*get_count)(struct page *))
1576 {
1577         unsigned long flags;
1578         unsigned long x = 0;
1579         struct page *page;
1580
1581         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1582         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1583                 x += get_count(page);
1584         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1585         return x;
1586 }
1587
1588 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1589 {
1590 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1591         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1592 #else
1593         return 0;
1594 #endif
1595 }
1596
1597 static noinline void
1598 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1599 {
1600         int node;
1601
1602         printk(KERN_WARNING
1603                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1604                 nid, gfpflags);
1605         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1606                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1607                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1608
1609         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1610                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1611                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1612
1613         for_each_online_node(node) {
1614                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1615                 unsigned long nr_slabs;
1616                 unsigned long nr_objs;
1617                 unsigned long nr_free;
1618
1619                 if (!n)
1620                         continue;
1621
1622                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1623                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1624                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1625
1626                 printk(KERN_WARNING
1627                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1628                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1629         }
1630 }
1631
1632 /*
1633  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1634  * debugging duties.
1635  *
1636  * Interrupts are disabled.
1637  *
1638  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1639  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1640  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1641  *
1642  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1643  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1644  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1645  *
1646  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1647  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1648  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1649  */
1650 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1651                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1652 {
1653         void **object;
1654         struct page *new;
1655
1656         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1657         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1658
1659         if (!c->page)
1660                 goto new_slab;
1661
1662         slab_lock(c->page);
1663         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1664                 goto another_slab;
1665
1666         stat(s, ALLOC_REFILL);
1667
1668 load_freelist:
1669         object = c->page->freelist;
1670         if (unlikely(!object))
1671                 goto another_slab;
1672         if (kmem_cache_debug(s))
1673                 goto debug;
1674
1675         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1676         c->page->inuse = c->page->objects;
1677         c->page->freelist = NULL;
1678         c->node = page_to_nid(c->page);
1679 unlock_out:
1680         slab_unlock(c->page);
1681         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1682         return object;
1683
1684 another_slab:
1685         deactivate_slab(s, c);
1686
1687 new_slab:
1688         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1689         if (new) {
1690                 c->page = new;
1691                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1692                 goto load_freelist;
1693         }
1694
1695         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1696         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1697                 local_irq_enable();
1698
1699         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1700
1701         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1702                 local_irq_disable();
1703
1704         if (new) {
1705                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1706                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1707                 if (c->page)
1708                         flush_slab(s, c);
1709                 slab_lock(new);
1710                 __SetPageSlubFrozen(new);
1711                 c->page = new;
1712                 goto load_freelist;
1713         }
1714         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1715                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1716         return NULL;
1717 debug:
1718         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1719                 goto another_slab;
1720
1721         c->page->inuse++;
1722         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1723         c->node = -1;
1724         goto unlock_out;
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1729  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1730  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1731  *
1732  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1733  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1734  *
1735  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1736  */
1737 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1738                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1739 {
1740         void **object;
1741         struct kmem_cache_cpu *c;
1742         unsigned long flags;
1743
1744         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
1745                 return NULL;
1746
1747         local_irq_save(flags);
1748         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1749         object = c->freelist;
1750         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1751
1752                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1753
1754         else {
1755                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1756                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1757         }
1758         local_irq_restore(flags);
1759
1760         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1761                 memset(object, 0, s->objsize);
1762
1763         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
1764
1765         return object;
1766 }
1767
1768 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1769 {
1770         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1771
1772         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1773
1774         return ret;
1775 }
1776 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1777
1778 #ifdef CONFIG_TRACING
1779 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1780 {
1781         return slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1782 }
1783 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1784 #endif
1785
1786 #ifdef CONFIG_NUMA
1787 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1788 {
1789         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1790
1791         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1792                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1793
1794         return ret;
1795 }
1796 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1797 #endif
1798
1799 #ifdef CONFIG_TRACING
1800 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1801                                     gfp_t gfpflags,
1802                                     int node)
1803 {
1804         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1805 }
1806 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1807 #endif
1808
1809 /*
1810  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1811  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1812  *
1813  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1814  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1815  * handling required then we can return immediately.
1816  */
1817 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1818                         void *x, unsigned long addr)
1819 {
1820         void *prior;
1821         void **object = (void *)x;
1822
1823         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1824         slab_lock(page);
1825
1826         if (kmem_cache_debug(s))
1827                 goto debug;
1828
1829 checks_ok:
1830         prior = page->freelist;
1831         set_freepointer(s, object, prior);
1832         page->freelist = object;
1833         page->inuse--;
1834
1835         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1836                 stat(s, FREE_FROZEN);
1837                 goto out_unlock;
1838         }
1839
1840         if (unlikely(!page->inuse))
1841                 goto slab_empty;
1842
1843         /*
1844          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1845          * then add it.
1846          */
1847         if (unlikely(!prior)) {
1848                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1849                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1850         }
1851
1852 out_unlock:
1853         slab_unlock(page);
1854         return;
1855
1856 slab_empty:
1857         if (prior) {
1858                 /*
1859                  * Slab still on the partial list.
1860                  */
1861                 remove_partial(s, page);
1862                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1863         }
1864         slab_unlock(page);
1865         stat(s, FREE_SLAB);
1866         discard_slab(s, page);
1867         return;
1868
1869 debug:
1870         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1871                 goto out_unlock;
1872         goto checks_ok;
1873 }
1874
1875 /*
1876  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1877  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1878  *
1879  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1880  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1881  * the item before.
1882  *
1883  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1884  * with all sorts of special processing.
1885  */
1886 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1887                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1888 {
1889         void **object = (void *)x;
1890         struct kmem_cache_cpu *c;
1891         unsigned long flags;
1892
1893         slab_free_hook(s, x);
1894
1895         local_irq_save(flags);
1896         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1897
1898         slab_free_hook_irq(s, x);
1899
1900         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1901                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1902                 c->freelist = object;
1903                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1904         } else
1905                 __slab_free(s, page, x, addr);
1906
1907         local_irq_restore(flags);
1908 }
1909
1910 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1911 {
1912         struct page *page;
1913
1914         page = virt_to_head_page(x);
1915
1916         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1917
1918         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1919 }
1920 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1921
1922 /* Figure out on which slab page the object resides */
1923 static struct page *get_object_page(const void *x)
1924 {
1925         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1926
1927         if (!PageSlab(page))
1928                 return NULL;
1929
1930         return page;
1931 }
1932
1933 /*
1934  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1935  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1936  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1937  * another.
1938  *
1939  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1940  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1941  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1942  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1943  * locking overhead.
1944  */
1945
1946 /*
1947  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1948  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1949  * and increases the number of allocations possible without having to
1950  * take the list_lock.
1951  */
1952 static int slub_min_order;
1953 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1954 static int slub_min_objects;
1955
1956 /*
1957  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1958  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1959  */
1960 static int slub_nomerge;
1961
1962 /*
1963  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1964  *
1965  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1966  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1967  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1968  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1969  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1970  * would be wasted.
1971  *
1972  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1973  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1974  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1975  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1976  *
1977  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1978  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1979  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1980  * of space in favor of a small page order.
1981  *
1982  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1983  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1984  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1985  * the smallest order which will fit the object.
1986  */
1987 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1988                                 int max_order, int fract_leftover)
1989 {
1990         int order;
1991         int rem;
1992         int min_order = slub_min_order;
1993
1994         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1995                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1996
1997         for (order = max(min_order,
1998                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1999                         order <= max_order; order++) {
2000
2001                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2002
2003                 if (slab_size < min_objects * size)
2004                         continue;
2005
2006                 rem = slab_size % size;
2007
2008                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2009                         break;
2010
2011         }
2012
2013         return order;
2014 }
2015
2016 static inline int calculate_order(int size)
2017 {
2018         int order;
2019         int min_objects;
2020         int fraction;
2021         int max_objects;
2022
2023         /*
2024          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2025          * works by first attempting to generate a layout with
2026          * the best configuration and backing off gradually.
2027          *
2028          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2029          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2030          */
2031         min_objects = slub_min_objects;
2032         if (!min_objects)
2033                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2034         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
2035         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2036
2037         while (min_objects > 1) {
2038                 fraction = 16;
2039                 while (fraction >= 4) {
2040                         order = slab_order(size, min_objects,
2041                                                 slub_max_order, fraction);
2042                         if (order <= slub_max_order)
2043                                 return order;
2044                         fraction /= 2;
2045                 }
2046                 min_objects--;
2047         }
2048
2049         /*
2050          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2051          * lets see if we can place a single object there.
2052          */
2053         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2054         if (order <= slub_max_order)
2055                 return order;
2056
2057         /*
2058          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2059          */
2060         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2061         if (order < MAX_ORDER)
2062                 return order;
2063         return -ENOSYS;
2064 }
2065
2066 /*
2067  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2068  */
2069 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2070                 unsigned long align, unsigned long size)
2071 {
2072         /*
2073          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2074          * suggestion if the object is sufficiently large.
2075          *
2076          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2077          * alignment though. If that is greater then use it.
2078          */
2079         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2080                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2081                 while (size <= ralign / 2)
2082                         ralign /= 2;
2083                 align = max(align, ralign);
2084         }
2085
2086         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2087                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2088
2089         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2090 }
2091
2092 static void
2093 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2094 {
2095         n->nr_partial = 0;
2096         spin_lock_init(&n->list_lock);
2097         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2098 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2099         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2100         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2101         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2102 #endif
2103 }
2104
2105 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2106 {
2107         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2108                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2109
2110         s->cpu_slab = alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2111
2112         return s->cpu_slab != NULL;
2113 }
2114
2115 #ifdef CONFIG_NUMA
2116 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2117
2118 /*
2119  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2120  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2121  * possible.
2122  *
2123  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2124  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2125  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2126  */
2127 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2128 {
2129         struct page *page;
2130         struct kmem_cache_node *n;
2131         unsigned long flags;
2132
2133         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2134
2135         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2136
2137         BUG_ON(!page);
2138         if (page_to_nid(page) != node) {
2139                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2140                                 "node %d\n", node);
2141                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2142                                 "in order to be able to continue\n");
2143         }
2144
2145         n = page->freelist;
2146         BUG_ON(!n);
2147         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2148         page->inuse++;
2149         kmem_cache_node->node[node] = n;
2150 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2151         init_object(kmem_cache_node, n, 1);
2152         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2153 #endif
2154         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2155         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2156
2157         /*
2158          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2159          * so even though there cannot be a race this early in
2160          * the boot sequence, we still disable irqs.
2161          */
2162         local_irq_save(flags);
2163         add_partial(n, page, 0);
2164         local_irq_restore(flags);
2165 }
2166
2167 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2168 {
2169         int node;
2170
2171         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2172                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2173
2174                 if (n)
2175                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2176
2177                 s->node[node] = NULL;
2178         }
2179 }
2180
2181 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2182 {
2183         int node;
2184
2185         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2186                 struct kmem_cache_node *n;
2187
2188                 if (slab_state == DOWN) {
2189                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2190                         continue;
2191                 }
2192                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2193                                                 GFP_KERNEL, node);
2194
2195                 if (!n) {
2196                         free_kmem_cache_nodes(s);
2197                         return 0;
2198                 }
2199
2200                 s->node[node] = n;
2201                 init_kmem_cache_node(n, s);
2202         }
2203         return 1;
2204 }
2205 #else
2206 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2207 {
2208 }
2209
2210 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2211 {
2212         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2213         return 1;
2214 }
2215 #endif
2216
2217 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2218 {
2219         if (min < MIN_PARTIAL)
2220                 min = MIN_PARTIAL;
2221         else if (min > MAX_PARTIAL)
2222                 min = MAX_PARTIAL;
2223         s->min_partial = min;
2224 }
2225
2226 /*
2227  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2228  * a slab object.
2229  */
2230 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2231 {
2232         unsigned long flags = s->flags;
2233         unsigned long size = s->objsize;
2234         unsigned long align = s->align;
2235         int order;
2236
2237         /*
2238          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2239          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2240          * the possible location of the free pointer.
2241          */
2242         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2243
2244 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2245         /*
2246          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2247          * the slab may touch the object after free or before allocation
2248          * then we should never poison the object itself.
2249          */
2250         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2251                         !s->ctor)
2252                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2253         else
2254                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2255
2256
2257         /*
2258          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2259          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2260          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2261          */
2262         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2263                 size += sizeof(void *);
2264 #endif
2265
2266         /*
2267          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2268          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2269          */
2270         s->inuse = size;
2271
2272         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2273                 s->ctor)) {
2274                 /*
2275                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2276                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2277                  * kmem_cache_free.
2278                  *
2279                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2280                  * destructor or are poisoning the objects.
2281                  */
2282                 s->offset = size;
2283                 size += sizeof(void *);
2284         }
2285
2286 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2287         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2288                 /*
2289                  * Need to store information about allocs and frees after
2290                  * the object.
2291                  */
2292                 size += 2 * sizeof(struct track);
2293
2294         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2295                 /*
2296                  * Add some empty padding so that we can catch
2297                  * overwrites from earlier objects rather than let
2298                  * tracking information or the free pointer be
2299                  * corrupted if a user writes before the start
2300                  * of the object.
2301                  */
2302                 size += sizeof(void *);
2303 #endif
2304
2305         /*
2306          * Determine the alignment based on various parameters that the
2307          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2308          * on bootup.
2309          */
2310         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2311         s->align = align;
2312
2313         /*
2314          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2315          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2316          * each object to conform to the alignment.
2317          */
2318         size = ALIGN(size, align);
2319         s->size = size;
2320         if (forced_order >= 0)
2321                 order = forced_order;
2322         else
2323                 order = calculate_order(size);
2324
2325         if (order < 0)
2326                 return 0;
2327
2328         s->allocflags = 0;
2329         if (order)
2330                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2331
2332         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2333                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2334
2335         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2336                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2337
2338         /*
2339          * Determine the number of objects per slab
2340          */
2341         s->oo = oo_make(order, size);
2342         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2343         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2344                 s->max = s->oo;
2345
2346         return !!oo_objects(s->oo);
2347
2348 }
2349
2350 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2351                 const char *name, size_t size,
2352                 size_t align, unsigned long flags,
2353                 void (*ctor)(void *))
2354 {
2355         memset(s, 0, kmem_size);
2356         s->name = name;
2357         s->ctor = ctor;
2358         s->objsize = size;
2359         s->align = align;
2360         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2361
2362         if (!calculate_sizes(s, -1))
2363                 goto error;
2364         if (disable_higher_order_debug) {
2365                 /*
2366                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2367                  * order increased.
2368                  */
2369                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2370                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2371                         s->offset = 0;
2372                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2373                                 goto error;
2374                 }
2375         }
2376
2377         /*
2378          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2379          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2380          */
2381         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2382         s->refcount = 1;
2383 #ifdef CONFIG_NUMA
2384         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2385 #endif
2386         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2387                 goto error;
2388
2389         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2390                 return 1;
2391
2392         free_kmem_cache_nodes(s);
2393 error:
2394         if (flags & SLAB_PANIC)
2395                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2396                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2397                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2398                         s->offset, flags);
2399         return 0;
2400 }
2401
2402 /*
2403  * Check if a given pointer is valid
2404  */
2405 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2406 {
2407         struct page *page;
2408
2409         if (!kern_ptr_validate(object, s->size))
2410                 return 0;
2411
2412         page = get_object_page(object);
2413
2414         if (!page || s != page->slab)
2415                 /* No slab or wrong slab */
2416                 return 0;
2417
2418         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2419                 return 0;
2420
2421         /*
2422          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2423          * But this would be too expensive and it seems that the main
2424          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2425          * to a certain slab.
2426          */
2427         return 1;
2428 }
2429 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2430
2431 /*
2432  * Determine the size of a slab object
2433  */
2434 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2435 {
2436         return s->objsize;
2437 }
2438 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2439
2440 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2441 {
2442         return s->name;
2443 }
2444 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2445
2446 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2447                                                         const char *text)
2448 {
2449 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2450         void *addr = page_address(page);
2451         void *p;
2452         long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) * sizeof(long),
2453                             GFP_ATOMIC);
2454
2455         if (!map)
2456                 return;
2457         slab_err(s, page, "%s", text);
2458         slab_lock(page);
2459         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2460                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2461
2462         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2463
2464                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2465                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2466                                                         p, p - addr);
2467                         print_tracking(s, p);
2468                 }
2469         }
2470         slab_unlock(page);
2471         kfree(map);
2472 #endif
2473 }
2474
2475 /*
2476  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2477  */
2478 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2479 {
2480         unsigned long flags;
2481         struct page *page, *h;
2482
2483         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2484         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2485                 if (!page->inuse) {
2486                         list_del(&page->lru);
2487                         discard_slab(s, page);
2488                         n->nr_partial--;
2489                 } else {
2490                         list_slab_objects(s, page,
2491                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2492                 }
2493         }
2494         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2495 }
2496
2497 /*
2498  * Release all resources used by a slab cache.
2499  */
2500 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2501 {
2502         int node;
2503
2504         flush_all(s);
2505         free_percpu(s->cpu_slab);
2506         /* Attempt to free all objects */
2507         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2508                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2509
2510                 free_partial(s, n);
2511                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2512                         return 1;
2513         }
2514         free_kmem_cache_nodes(s);
2515         return 0;
2516 }
2517
2518 /*
2519  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2520  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2521  */
2522 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2523 {
2524         down_write(&slub_lock);
2525         s->refcount--;
2526         if (!s->refcount) {
2527                 list_del(&s->list);
2528                 if (kmem_cache_close(s)) {
2529                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2530                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2531                         dump_stack();
2532                 }
2533                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2534                         rcu_barrier();
2535                 sysfs_slab_remove(s);
2536         }
2537         up_write(&slub_lock);
2538 }
2539 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2540
2541 /********************************************************************
2542  *              Kmalloc subsystem
2543  *******************************************************************/
2544
2545 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2546 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2547
2548 static struct kmem_cache *kmem_cache;
2549
2550 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2551 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2552 #endif
2553
2554 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2555 {
2556         get_option(&str, &slub_min_order);
2557
2558         return 1;
2559 }
2560
2561 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2562
2563 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2564 {
2565         get_option(&str, &slub_max_order);
2566         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2567
2568         return 1;
2569 }
2570
2571 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2572
2573 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2574 {
2575         get_option(&str, &slub_min_objects);
2576
2577         return 1;
2578 }
2579
2580 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2581
2582 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2583 {
2584         slub_nomerge = 1;
2585         return 1;
2586 }
2587
2588 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2589
2590 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
2591                                                 int size, unsigned int flags)
2592 {
2593         struct kmem_cache *s;
2594
2595         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
2596
2597         /*
2598          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2599          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2600          */
2601         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2602                                                                 flags, NULL))
2603                 goto panic;
2604
2605         list_add(&s->list, &slab_caches);
2606         return s;
2607
2608 panic:
2609         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2610         return NULL;
2611 }
2612
2613 /*
2614  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2615  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2616  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2617  * fls.
2618  */
2619 static s8 size_index[24] = {
2620         3,      /* 8 */
2621         4,      /* 16 */
2622         5,      /* 24 */
2623         5,      /* 32 */
2624         6,      /* 40 */
2625         6,      /* 48 */
2626         6,      /* 56 */
2627         6,      /* 64 */
2628         1,      /* 72 */
2629         1,      /* 80 */
2630         1,      /* 88 */
2631         1,      /* 96 */
2632         7,      /* 104 */
2633         7,      /* 112 */
2634         7,      /* 120 */
2635         7,      /* 128 */
2636         2,      /* 136 */
2637         2,      /* 144 */
2638         2,      /* 152 */
2639         2,      /* 160 */
2640         2,      /* 168 */
2641         2,      /* 176 */
2642         2,      /* 184 */
2643         2       /* 192 */
2644 };
2645
2646 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2647 {
2648         return (bytes - 1) / 8;
2649 }
2650
2651 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2652 {
2653         int index;
2654
2655         if (size <= 192) {
2656                 if (!size)
2657                         return ZERO_SIZE_PTR;
2658
2659                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2660         } else
2661                 index = fls(size - 1);
2662
2663 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2664         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2665                 return kmalloc_dma_caches[index];
2666
2667 #endif
2668         return kmalloc_caches[index];
2669 }
2670
2671 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2672 {
2673         struct kmem_cache *s;
2674         void *ret;
2675
2676         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2677                 return kmalloc_large(size, flags);
2678
2679         s = get_slab(size, flags);
2680
2681         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2682                 return s;
2683
2684         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2685
2686         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2687
2688         return ret;
2689 }
2690 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2691
2692 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2693 {
2694         struct page *page;
2695         void *ptr = NULL;
2696
2697         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2698         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2699         if (page)
2700                 ptr = page_address(page);
2701
2702         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2703         return ptr;
2704 }
2705
2706 #ifdef CONFIG_NUMA
2707 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2708 {
2709         struct kmem_cache *s;
2710         void *ret;
2711
2712         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2713                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2714
2715                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2716                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2717                                    flags, node);
2718
2719                 return ret;
2720         }
2721
2722         s = get_slab(size, flags);
2723
2724         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2725                 return s;
2726
2727         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2728
2729         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2730
2731         return ret;
2732 }
2733 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2734 #endif
2735
2736 size_t ksize(const void *object)
2737 {
2738         struct page *page;
2739         struct kmem_cache *s;
2740
2741         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2742                 return 0;
2743
2744         page = virt_to_head_page(object);
2745
2746         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2747                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2748                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2749         }
2750         s = page->slab;
2751
2752 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2753         /*
2754          * Debugging requires use of the padding between object
2755          * and whatever may come after it.
2756          */
2757         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2758                 return s->objsize;
2759
2760 #endif
2761         /*
2762          * If we have the need to store the freelist pointer
2763          * back there or track user information then we can
2764          * only use the space before that information.
2765          */
2766         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2767                 return s->inuse;
2768         /*
2769          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2770          */
2771         return s->size;
2772 }
2773 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2774
2775 void kfree(const void *x)
2776 {
2777         struct page *page;
2778         void *object = (void *)x;
2779
2780         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2781
2782         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2783                 return;
2784
2785         page = virt_to_head_page(x);
2786         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2787                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2788                 kmemleak_free(x);
2789                 put_page(page);
2790                 return;
2791         }
2792         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2793 }
2794 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2795
2796 /*
2797  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2798  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2799  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2800  * and thus they can be removed from the partial lists.
2801  *
2802  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2803  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2804  * are freed in them.
2805  */
2806 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2807 {
2808         int node;
2809         int i;
2810         struct kmem_cache_node *n;
2811         struct page *page;
2812         struct page *t;
2813         int objects = oo_objects(s->max);
2814         struct list_head *slabs_by_inuse =
2815                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2816         unsigned long flags;
2817
2818         if (!slabs_by_inuse)
2819                 return -ENOMEM;
2820
2821         flush_all(s);
2822         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2823                 n = get_node(s, node);
2824
2825                 if (!n->nr_partial)
2826                         continue;
2827
2828                 for (i = 0; i < objects; i++)
2829                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2830
2831                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2832
2833                 /*
2834                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2835                  *
2836                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2837                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2838                  */
2839                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2840                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2841                                 /*
2842                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2843                                  * may have freed the last object and be
2844                                  * waiting to release the slab.
2845                                  */
2846                                 list_del(&page->lru);
2847                                 n->nr_partial--;
2848                                 slab_unlock(page);
2849                                 discard_slab(s, page);
2850                         } else {
2851                                 list_move(&page->lru,
2852                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2853                         }
2854                 }
2855
2856                 /*
2857                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2858                  * first and the least used slabs at the end.
2859                  */
2860                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2861                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2862
2863                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2864         }
2865
2866         kfree(slabs_by_inuse);
2867         return 0;
2868 }
2869 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2870
2871 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2872 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2873 {
2874         struct kmem_cache *s;
2875
2876         down_read(&slub_lock);
2877         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2878                 kmem_cache_shrink(s);
2879         up_read(&slub_lock);
2880
2881         return 0;
2882 }
2883
2884 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2885 {
2886         struct kmem_cache_node *n;
2887         struct kmem_cache *s;
2888         struct memory_notify *marg = arg;
2889         int offline_node;
2890
2891         offline_node = marg->status_change_nid;
2892
2893         /*
2894          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2895          * for it yet.
2896          */
2897         if (offline_node < 0)
2898                 return;
2899
2900         down_read(&slub_lock);
2901         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2902                 n = get_node(s, offline_node);
2903                 if (n) {
2904                         /*
2905                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2906                          * that is going down. We were unable to free them,
2907                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2908                          * callback. So, we must fail.
2909                          */
2910                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2911
2912                         s->node[offline_node] = NULL;
2913                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2914                 }
2915         }
2916         up_read(&slub_lock);
2917 }
2918
2919 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2920 {
2921         struct kmem_cache_node *n;
2922         struct kmem_cache *s;
2923         struct memory_notify *marg = arg;
2924         int nid = marg->status_change_nid;
2925         int ret = 0;
2926
2927         /*
2928          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2929          * already created. Nothing to do.
2930          */
2931         if (nid < 0)
2932                 return 0;
2933
2934         /*
2935          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2936          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2937          * online.
2938          */
2939         down_read(&slub_lock);
2940         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2941                 /*
2942                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2943                  *      since memory is not yet available from the node that
2944                  *      is brought up.
2945                  */
2946                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
2947                 if (!n) {
2948                         ret = -ENOMEM;
2949                         goto out;
2950                 }
2951                 init_kmem_cache_node(n, s);
2952                 s->node[nid] = n;
2953         }
2954 out:
2955         up_read(&slub_lock);
2956         return ret;
2957 }
2958
2959 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2960                                 unsigned long action, void *arg)
2961 {
2962         int ret = 0;
2963
2964         switch (action) {
2965         case MEM_GOING_ONLINE:
2966                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2967                 break;
2968         case MEM_GOING_OFFLINE:
2969                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2970                 break;
2971         case MEM_OFFLINE:
2972         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2973                 slab_mem_offline_callback(arg);
2974                 break;
2975         case MEM_ONLINE:
2976         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2977                 break;
2978         }
2979         if (ret)
2980                 ret = notifier_from_errno(ret);
2981         else
2982                 ret = NOTIFY_OK;
2983         return ret;
2984 }
2985
2986 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2987
2988 /********************************************************************
2989  *                      Basic setup of slabs
2990  *******************************************************************/
2991
2992 /*
2993  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
2994  * the page allocator
2995  */
2996
2997 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
2998 {
2999         int node;
3000
3001         list_add(&s->list, &slab_caches);
3002         s->refcount = -1;
3003
3004         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3005                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3006                 struct page *p;
3007
3008                 if (n) {
3009                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
3010                                 p->slab = s;
3011
3012 #ifdef CONFIG_SLAB_DEBUG
3013                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
3014                                 p->slab = s;
3015 #endif
3016                 }
3017         }
3018 }
3019
3020 void __init kmem_cache_init(void)
3021 {
3022         int i;
3023         int caches = 0;
3024         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3025         int order;
3026
3027 #ifdef CONFIG_NUMA
3028         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3029         unsigned long kmalloc_size;
3030
3031         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3032                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3033
3034         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3035         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3036         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3037         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3038
3039         /*
3040          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3041          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3042          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3043          */
3044         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3045
3046         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3047                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3048                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3049
3050         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3051 #else
3052         /* Allocate a single kmem_cache from the page allocator */
3053         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3054         order = get_order(kmem_size);
3055         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3056 #endif
3057
3058         /* Able to allocate the per node structures */
3059         slab_state = PARTIAL;
3060
3061         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3062         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3063                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3064         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3065         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3066
3067 #ifdef CONFIG_NUMA
3068         /*
3069          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3070          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3071          * update any list pointers.
3072          */
3073         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3074
3075         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3076         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3077
3078         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3079
3080         caches++;
3081 #else
3082         /*
3083          * kmem_cache has kmem_cache_node embedded and we moved it!
3084          * Update the list heads
3085          */
3086         INIT_LIST_HEAD(&kmem_cache->local_node.partial);
3087         list_splice(&temp_kmem_cache->local_node.partial, &kmem_cache->local_node.partial);
3088 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3089         INIT_LIST_HEAD(&kmem_cache->local_node.full);
3090         list_splice(&temp_kmem_cache->local_node.full, &kmem_cache->local_node.full);
3091 #endif
3092 #endif
3093         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3094         caches++;
3095         /* Free temporary boot structure */
3096         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3097
3098         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3099
3100         /*
3101          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3102          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3103          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3104          *
3105          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3106          * handle the index determination for the smaller caches.
3107          *
3108          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3109          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3110          */
3111         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3112                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3113
3114         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3115                 int elem = size_index_elem(i);
3116                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3117                         break;
3118                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3119         }
3120
3121         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3122                 /*
3123                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3124                  * is 64 byte.
3125                  */
3126                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3127                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3128         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3129                 /*
3130                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3131                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3132                  * instead.
3133                  */
3134                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3135                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3136         }
3137
3138         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3139         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3140                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3141                 caches++;
3142         }
3143
3144         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3145                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3146                 caches++;
3147         }
3148
3149         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3150                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3151                 caches++;
3152         }
3153
3154         slab_state = UP;
3155
3156         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3157         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3158                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3159                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3160         }
3161
3162         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3163                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3164                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3165         }
3166
3167         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3168                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3169
3170                 BUG_ON(!s);
3171                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3172         }
3173
3174 #ifdef CONFIG_SMP
3175         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3176 #endif
3177
3178 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3179         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3180                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3181
3182                 if (s && s->size) {
3183                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3184                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3185
3186                         BUG_ON(!name);
3187                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3188                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3189                 }
3190         }
3191 #endif
3192         printk(KERN_INFO
3193                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3194                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3195                 caches, cache_line_size(),
3196                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3197                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3198 }
3199
3200 void __init kmem_cache_init_late(void)
3201 {
3202 }
3203
3204 /*
3205  * Find a mergeable slab cache
3206  */
3207 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3208 {
3209         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3210                 return 1;
3211
3212         if (s->ctor)
3213                 return 1;
3214
3215         /*
3216          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3217          */
3218         if (s->refcount < 0)
3219                 return 1;
3220
3221         return 0;
3222 }
3223
3224 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3225                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3226                 void (*ctor)(void *))
3227 {
3228         struct kmem_cache *s;
3229
3230         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3231                 return NULL;
3232
3233         if (ctor)
3234                 return NULL;
3235
3236         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3237         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3238         size = ALIGN(size, align);
3239         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3240
3241         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3242                 if (slab_unmergeable(s))
3243                         continue;
3244
3245                 if (size > s->size)
3246                         continue;
3247
3248                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3249                                 continue;
3250                 /*
3251                  * Check if alignment is compatible.
3252                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3253                  */
3254                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3255                         continue;
3256
3257                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3258                         continue;
3259
3260                 return s;
3261         }
3262         return NULL;
3263 }
3264
3265 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3266                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3267 {
3268         struct kmem_cache *s;
3269         char *n;
3270
3271         if (WARN_ON(!name))
3272                 return NULL;
3273
3274         down_write(&slub_lock);
3275         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3276         if (s) {
3277                 s->refcount++;
3278                 /*
3279                  * Adjust the object sizes so that we clear
3280                  * the complete object on kzalloc.
3281                  */
3282                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3283                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3284
3285                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3286                         s->refcount--;
3287                         goto err;
3288                 }
3289                 up_write(&slub_lock);
3290                 return s;
3291         }
3292
3293         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3294         if (!n)
3295                 goto err;
3296
3297         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3298         if (s) {
3299                 if (kmem_cache_open(s, n,
3300                                 size, align, flags, ctor)) {
3301                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3302                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3303                                 list_del(&s->list);
3304                                 kfree(n);
3305                                 kfree(s);
3306                                 goto err;
3307                         }
3308                         up_write(&slub_lock);
3309                         return s;
3310                 }
3311                 kfree(n);
3312                 kfree(s);
3313         }
3314         up_write(&slub_lock);
3315
3316 err:
3317         if (flags & SLAB_PANIC)
3318                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3319         else
3320                 s = NULL;
3321         return s;
3322 }
3323 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3324
3325 #ifdef CONFIG_SMP
3326 /*
3327  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3328  * necessary.
3329  */
3330 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3331                 unsigned long action, void *hcpu)
3332 {
3333         long cpu = (long)hcpu;
3334         struct kmem_cache *s;
3335         unsigned long flags;
3336
3337         switch (action) {
3338         case CPU_UP_CANCELED:
3339         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3340         case CPU_DEAD:
3341         case CPU_DEAD_FROZEN:
3342                 down_read(&slub_lock);
3343                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3344                         local_irq_save(flags);
3345                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3346                         local_irq_restore(flags);
3347                 }
3348                 up_read(&slub_lock);
3349                 break;
3350         default:
3351                 break;
3352         }
3353         return NOTIFY_OK;
3354 }
3355
3356 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3357         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3358 };
3359
3360 #endif
3361
3362 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3363 {
3364         struct kmem_cache *s;
3365         void *ret;
3366
3367         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3368                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3369
3370         s = get_slab(size, gfpflags);
3371
3372         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3373                 return s;
3374
3375         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3376
3377         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3378         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3379
3380         return ret;
3381 }
3382
3383 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3384                                         int node, unsigned long caller)
3385 {
3386         struct kmem_cache *s;
3387         void *ret;
3388
3389         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3390                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3391
3392                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3393                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3394                                    gfpflags, node);
3395
3396                 return ret;
3397         }
3398
3399         s = get_slab(size, gfpflags);
3400
3401         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3402                 return s;
3403
3404         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3405
3406         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3407         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3408
3409         return ret;
3410 }
3411
3412 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3413 static int count_inuse(struct page *page)
3414 {
3415         return page->inuse;
3416 }
3417
3418 static int count_total(struct page *page)
3419 {
3420         return page->objects;
3421 }
3422
3423 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3424                                                 unsigned long *map)
3425 {
3426         void *p;
3427         void *addr = page_address(page);
3428
3429         if (!check_slab(s, page) ||
3430                         !on_freelist(s, page, NULL))
3431                 return 0;
3432
3433         /* Now we know that a valid freelist exists */
3434         bitmap_zero(map, page->objects);
3435
3436         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3437                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3438                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3439                         return 0;
3440         }
3441
3442         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3443                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3444                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3445                                 return 0;
3446         return 1;
3447 }
3448
3449 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3450                                                 unsigned long *map)
3451 {
3452         if (slab_trylock(page)) {
3453                 validate_slab(s, page, map);
3454                 slab_unlock(page);
3455         } else
3456                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3457                         s->name, page);
3458 }
3459
3460 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3461                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3462 {
3463         unsigned long count = 0;
3464         struct page *page;
3465         unsigned long flags;
3466
3467         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3468
3469         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3470                 validate_slab_slab(s, page, map);
3471                 count++;
3472         }
3473         if (count != n->nr_partial)
3474                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3475                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3476
3477         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3478                 goto out;
3479
3480         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3481                 validate_slab_slab(s, page, map);
3482                 count++;
3483         }
3484         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3485                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3486                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3487                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3488
3489 out:
3490         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3491         return count;
3492 }
3493
3494 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3495 {
3496         int node;
3497         unsigned long count = 0;
3498         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3499                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3500
3501         if (!map)
3502                 return -ENOMEM;
3503
3504         flush_all(s);
3505         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3506                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3507
3508                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3509         }
3510         kfree(map);
3511         return count;
3512 }
3513
3514 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3515 static void resiliency_test(void)
3516 {
3517         u8 *p;
3518
3519         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
3520
3521         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3522         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3523         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3524
3525         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3526         p[16] = 0x12;
3527         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3528                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3529
3530         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
3531
3532         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3533         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3534         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3535         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3536                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3537         printk(KERN_ERR
3538                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3539
3540         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
3541         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3542         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3543         *p = 0x56;
3544         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3545                                                                         p);
3546         printk(KERN_ERR
3547                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3548         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
3549
3550         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3551         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3552         kfree(p);
3553         *p = 0x78;
3554         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3555         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
3556
3557         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3558         kfree(p);
3559         p[50] = 0x9a;
3560         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3561                         p);
3562         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
3563
3564         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3565         kfree(p);
3566         p[512] = 0xab;
3567         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3568         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
3569 }
3570 #else
3571 static void resiliency_test(void) {};
3572 #endif
3573
3574 /*
3575  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3576  * and freed.
3577  */
3578
3579 struct location {
3580         unsigned long count;
3581         unsigned long addr;
3582         long long sum_time;
3583         long min_time;
3584         long max_time;
3585         long min_pid;
3586         long max_pid;
3587         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3588         nodemask_t nodes;
3589 };
3590
3591 struct loc_track {
3592         unsigned long max;
3593         unsigned long count;
3594         struct location *loc;
3595 };
3596
3597 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3598 {
3599         if (t->max)
3600                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3601                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3602 }
3603
3604 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3605 {
3606         struct location *l;
3607         int order;
3608
3609         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3610
3611         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3612         if (!l)
3613                 return 0;
3614
3615         if (t->count) {
3616                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3617                 free_loc_track(t);
3618         }
3619         t->max = max;
3620         t->loc = l;
3621         return 1;
3622 }
3623
3624 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3625                                 const struct track *track)
3626 {
3627         long start, end, pos;
3628         struct location *l;
3629         unsigned long caddr;
3630         unsigned long age = jiffies - track->when;
3631
3632         start = -1;
3633         end = t->count;
3634
3635         for ( ; ; ) {
3636                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3637
3638                 /*
3639                  * There is nothing at "end". If we end up there
3640                  * we need to add something to before end.
3641                  */
3642                 if (pos == end)
3643                         break;
3644
3645                 caddr = t->loc[pos].addr;
3646                 if (track->addr == caddr) {
3647
3648                         l = &t->loc[pos];
3649                         l->count++;
3650                         if (track->when) {
3651                                 l->sum_time += age;
3652                                 if (age < l->min_time)
3653                                         l->min_time = age;
3654                                 if (age > l->max_time)
3655                                         l->max_time = age;
3656
3657                                 if (track->pid < l->min_pid)
3658                                         l->min_pid = track->pid;
3659                                 if (track->pid > l->max_pid)
3660                                         l->max_pid = track->pid;
3661
3662                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3663                                                 to_cpumask(l->cpus));
3664                         }
3665                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3666                         return 1;
3667                 }
3668
3669                 if (track->addr < caddr)
3670                         end = pos;
3671                 else
3672                         start = pos;
3673         }
3674
3675         /*
3676          * Not found. Insert new tracking element.
3677          */
3678         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3679                 return 0;
3680
3681         l = t->loc + pos;
3682         if (pos < t->count)
3683                 memmove(l + 1, l,
3684                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3685         t->count++;
3686         l->count = 1;
3687         l->addr = track->addr;
3688         l->sum_time = age;
3689         l->min_time = age;
3690         l->max_time = age;
3691         l->min_pid = track->pid;
3692         l->max_pid = track->pid;
3693         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3694         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3695         nodes_clear(l->nodes);
3696         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3697         return 1;
3698 }
3699
3700 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3701                 struct page *page, enum track_item alloc,
3702                 long *map)
3703 {
3704         void *addr = page_address(page);
3705         void *p;
3706
3707         bitmap_zero(map, page->objects);
3708         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3709                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3710
3711         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3712                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3713                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3714 }
3715
3716 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3717                                         enum track_item alloc)
3718 {
3719         int len = 0;
3720         unsigned long i;
3721         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3722         int node;
3723         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3724                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3725
3726         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3727                                      GFP_TEMPORARY)) {
3728                 kfree(map);
3729                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3730         }
3731         /* Push back cpu slabs */
3732         flush_all(s);
3733
3734         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3735                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3736                 unsigned long flags;
3737                 struct page *page;
3738
3739                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3740                         continue;
3741
3742                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3743                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3744                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3745                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3746                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3747                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3748         }
3749
3750         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3751                 struct location *l = &t.loc[i];
3752
3753                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3754                         break;
3755                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3756
3757                 if (l->addr)
3758                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3759                 else
3760                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3761
3762                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3763                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3764                                 l->min_time,
3765                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3766                                 l->max_time);
3767                 } else
3768                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3769                                 l->min_time);
3770
3771                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3772                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3773                                 l->min_pid, l->max_pid);
3774                 else
3775                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3776                                 l->min_pid);
3777
3778                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3779                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3780                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3781                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3782                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3783                                                  to_cpumask(l->cpus));
3784                 }
3785
3786                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3787                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3788                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3789                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3790                                         l->nodes);
3791                 }
3792
3793                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3794         }
3795
3796         free_loc_track(&t);
3797         kfree(map);
3798         if (!t.count)
3799                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3800         return len;
3801 }
3802
3803 enum slab_stat_type {
3804         SL_ALL,                 /* All slabs */
3805         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3806         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3807         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3808         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3809 };
3810
3811 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3812 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3813 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3814 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3815 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3816
3817 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3818                             char *buf, unsigned long flags)
3819 {
3820         unsigned long total = 0;
3821         int node;
3822         int x;
3823         unsigned long *nodes;
3824         unsigned long *per_cpu;
3825
3826         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3827         if (!nodes)
3828                 return -ENOMEM;
3829         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3830
3831         if (flags & SO_CPU) {
3832                 int cpu;
3833
3834                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3835                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3836
3837                         if (!c || c->node < 0)
3838                                 continue;
3839
3840                         if (c->page) {
3841                                         if (flags & SO_TOTAL)
3842                                                 x = c->page->objects;
3843                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3844                                         x = c->page->inuse;
3845                                 else
3846                                         x = 1;
3847
3848                                 total += x;
3849                                 nodes[c->node] += x;
3850                         }
3851                         per_cpu[c->node]++;
3852                 }
3853         }
3854
3855         if (flags & SO_ALL) {
3856                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3857                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3858
3859                 if (flags & SO_TOTAL)
3860                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3861                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3862                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3863                                 count_partial(n, count_free);
3864
3865                         else
3866                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3867                         total += x;
3868                         nodes[node] += x;
3869                 }
3870
3871         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3872                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3873                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3874
3875                         if (flags & SO_TOTAL)
3876                                 x = count_partial(n, count_total);
3877                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3878                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3879                         else
3880                                 x = n->nr_partial;
3881                         total += x;
3882                         nodes[node] += x;
3883                 }
3884         }
3885         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3886 #ifdef CONFIG_NUMA
3887         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3888                 if (nodes[node])
3889                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3890                                         node, nodes[node]);
3891 #endif
3892         kfree(nodes);
3893         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3894 }
3895
3896 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3897 {
3898         int node;
3899
3900         for_each_online_node(node) {
3901                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3902
3903                 if (!n)
3904                         continue;
3905
3906                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3907                         return 1;
3908         }
3909         return 0;
3910 }
3911
3912 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3913 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3914
3915 struct slab_attribute {
3916         struct attribute attr;
3917         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3918         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3919 };
3920
3921 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3922         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3923
3924 #define SLAB_ATTR(_name) \
3925         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3926         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3927
3928 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3929 {
3930         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3931 }
3932 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3933
3934 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3935 {
3936         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3937 }
3938 SLAB_ATTR_RO(align);
3939
3940 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3941 {
3942         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3943 }
3944 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3945
3946 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3947 {
3948         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3949 }
3950 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3951
3952 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3953                                 const char *buf, size_t length)
3954 {
3955         unsigned long order;
3956         int err;
3957
3958         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3959         if (err)
3960                 return err;
3961
3962         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3963                 return -EINVAL;
3964
3965         calculate_sizes(s, order);
3966         return length;
3967 }
3968
3969 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3970 {
3971         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3972 }
3973 SLAB_ATTR(order);
3974
3975 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3976 {
3977         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3978 }
3979
3980 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3981                                  size_t length)
3982 {
3983         unsigned long min;
3984         int err;
3985
3986         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3987         if (err)
3988                 return err;
3989
3990         set_min_partial(s, min);
3991         return length;
3992 }
3993 SLAB_ATTR(min_partial);
3994
3995 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3996 {
3997         if (s->ctor) {
3998                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3999
4000                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
4001         }
4002         return 0;
4003 }
4004 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4005
4006 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4007 {
4008         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
4009 }
4010 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4011
4012 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4013 {
4014         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4015 }
4016 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4017
4018 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4019 {
4020         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4021 }
4022 SLAB_ATTR_RO(partial);
4023
4024 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4025 {
4026         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4027 }
4028 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4029
4030 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4031 {
4032         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4033 }
4034 SLAB_ATTR_RO(objects);
4035
4036 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4037 {
4038         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4039 }
4040 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4041
4042 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4043 {
4044         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4045 }
4046 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4047
4048 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4049 {
4050         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4051 }
4052
4053 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4054                                 const char *buf, size_t length)
4055 {
4056         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4057         if (buf[0] == '1')
4058                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4059         return length;
4060 }
4061 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4062
4063 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4064 {
4065         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4066 }
4067
4068 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4069                                                         size_t length)
4070 {
4071         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4072         if (buf[0] == '1')
4073                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4074         return length;
4075 }
4076 SLAB_ATTR(trace);
4077
4078 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4079 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4080 {
4081         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4082 }
4083
4084 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4085                                                         size_t length)
4086 {
4087         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4088         if (buf[0] == '1')
4089                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4090         return length;
4091 }
4092 SLAB_ATTR(failslab);
4093 #endif
4094
4095 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4096 {
4097         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4098 }
4099
4100 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4101                                 const char *buf, size_t length)
4102 {
4103         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4104         if (buf[0] == '1')
4105                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4106         return length;
4107 }
4108 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4109
4110 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4111 {
4112         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4113 }
4114 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4115
4116 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4117 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4118 {
4119         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4120 }
4121 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4122 #endif
4123
4124 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4125 {
4126         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4127 }
4128 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4129
4130 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4131 {
4132         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4133 }
4134
4135 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4136                                 const char *buf, size_t length)
4137 {
4138         if (any_slab_objects(s))
4139                 return -EBUSY;
4140
4141         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4142         if (buf[0] == '1')
4143                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4144         calculate_sizes(s, -1);
4145         return length;
4146 }
4147 SLAB_ATTR(red_zone);
4148
4149 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4150 {
4151         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4152 }
4153
4154 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4155                                 const char *buf, size_t length)
4156 {
4157         if (any_slab_objects(s))
4158                 return -EBUSY;
4159
4160         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4161         if (buf[0] == '1')
4162                 s->flags |= SLAB_POISON;
4163         calculate_sizes(s, -1);
4164         return length;
4165 }
4166 SLAB_ATTR(poison);
4167
4168 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4169 {
4170         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4171 }
4172
4173 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4174                                 const char *buf, size_t length)
4175 {
4176         if (any_slab_objects(s))
4177                 return -EBUSY;
4178
4179         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4180         if (buf[0] == '1')
4181                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4182         calculate_sizes(s, -1);
4183         return length;
4184 }
4185 SLAB_ATTR(store_user);
4186
4187 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4188 {
4189         return 0;
4190 }
4191
4192 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4193                         const char *buf, size_t length)
4194 {
4195         int ret = -EINVAL;
4196
4197         if (buf[0] == '1') {
4198                 ret = validate_slab_cache(s);
4199                 if (ret >= 0)
4200                         ret = length;
4201         }
4202         return ret;
4203 }
4204 SLAB_ATTR(validate);
4205
4206 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4207 {
4208         return 0;
4209 }
4210
4211 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4212                         const char *buf, size_t length)
4213 {
4214         if (buf[0] == '1') {
4215                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4216
4217                 if (rc)
4218                         return rc;
4219         } else
4220                 return -EINVAL;
4221         return length;
4222 }
4223 SLAB_ATTR(shrink);
4224
4225 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4226 {
4227         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4228                 return -ENOSYS;
4229         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4230 }
4231 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4232
4233 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4234 {
4235         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4236                 return -ENOSYS;
4237         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4238 }
4239 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4240
4241 #ifdef CONFIG_NUMA
4242 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4243 {
4244         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4245 }
4246
4247 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4248                                 const char *buf, size_t length)
4249 {
4250         unsigned long ratio;
4251         int err;
4252
4253         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4254         if (err)
4255                 return err;
4256
4257         if (ratio <= 100)
4258                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4259
4260         return length;
4261 }
4262 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4263 #endif
4264
4265 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4266 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4267 {
4268         unsigned long sum  = 0;
4269         int cpu;
4270         int len;
4271         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4272
4273         if (!data)
4274                 return -ENOMEM;
4275
4276         for_each_online_cpu(cpu) {
4277                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4278
4279                 data[cpu] = x;
4280                 sum += x;
4281         }
4282
4283         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4284
4285 #ifdef CONFIG_SMP
4286         for_each_online_cpu(cpu) {
4287                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4288                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4289         }
4290 #endif
4291         kfree(data);
4292         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4293 }
4294
4295 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4296 {
4297         int cpu;
4298
4299         for_each_online_cpu(cpu)
4300                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4301 }
4302
4303 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4304 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4305 {                                                               \
4306         return show_stat(s, buf, si);                           \
4307 }                                                               \
4308 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4309                                 const char *buf, size_t length) \
4310 {                                                               \
4311         if (buf[0] != '0')                                      \
4312                 return -EINVAL;                                 \
4313         clear_stat(s, si);                                      \
4314         return length;                                          \
4315 }                                                               \
4316 SLAB_ATTR(text);                                                \
4317
4318 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4319 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4320 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4321 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4322 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4323 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4324 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4325 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4326 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4327 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4328 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4329 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4330 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4331 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4332 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4333 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4334 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4335 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4336 #endif
4337
4338 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4339         &slab_size_attr.attr,
4340         &object_size_attr.attr,
4341         &objs_per_slab_attr.attr,
4342         &order_attr.attr,
4343         &min_partial_attr.attr,
4344         &objects_attr.attr,
4345         &objects_partial_attr.attr,
4346         &total_objects_attr.attr,
4347         &slabs_attr.attr,
4348         &partial_attr.attr,
4349         &cpu_slabs_attr.attr,
4350         &ctor_attr.attr,
4351         &aliases_attr.attr,
4352         &align_attr.attr,
4353         &sanity_checks_attr.attr,
4354         &trace_attr.attr,
4355         &hwcache_align_attr.attr,
4356         &reclaim_account_attr.attr,
4357         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4358         &red_zone_attr.attr,
4359         &poison_attr.attr,
4360         &store_user_attr.attr,
4361         &validate_attr.attr,
4362         &shrink_attr.attr,
4363         &alloc_calls_attr.attr,
4364         &free_calls_attr.attr,
4365 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4366         &cache_dma_attr.attr,
4367 #endif
4368 #ifdef CONFIG_NUMA
4369         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4370 #endif
4371 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4372         &alloc_fastpath_attr.attr,
4373         &alloc_slowpath_attr.attr,
4374         &free_fastpath_attr.attr,
4375         &free_slowpath_attr.attr,
4376         &free_frozen_attr.attr,
4377         &free_add_partial_attr.attr,
4378         &free_remove_partial_attr.attr,
4379         &alloc_from_partial_attr.attr,
4380         &alloc_slab_attr.attr,
4381         &alloc_refill_attr.attr,
4382         &free_slab_attr.attr,
4383         &cpuslab_flush_attr.attr,
4384         &deactivate_full_attr.attr,
4385         &deactivate_empty_attr.attr,
4386         &deactivate_to_head_attr.attr,
4387         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4388         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4389         &order_fallback_attr.attr,
4390 #endif
4391 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4392         &failslab_attr.attr,
4393 #endif
4394
4395         NULL
4396 };
4397
4398 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4399         .attrs = slab_attrs,
4400 };
4401
4402 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4403                                 struct attribute *attr,
4404                                 char *buf)
4405 {
4406         struct slab_attribute *attribute;
4407         struct kmem_cache *s;
4408         int err;
4409
4410         attribute = to_slab_attr(attr);
4411         s = to_slab(kobj);
4412
4413         if (!attribute->show)
4414                 return -EIO;
4415
4416         err = attribute->show(s, buf);
4417
4418         return err;
4419 }
4420
4421 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4422                                 struct attribute *attr,
4423                                 const char *buf, size_t len)
4424 {
4425         struct slab_attribute *attribute;
4426         struct kmem_cache *s;
4427         int err;
4428
4429         attribute = to_slab_attr(attr);
4430         s = to_slab(kobj);
4431
4432         if (!attribute->store)
4433                 return -EIO;
4434
4435         err = attribute->store(s, buf, len);
4436
4437         return err;
4438 }
4439
4440 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4441 {
4442         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4443
4444         kfree(s->name);
4445         kfree(s);
4446 }
4447
4448 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4449         .show = slab_attr_show,
4450         .store = slab_attr_store,
4451 };
4452
4453 static struct kobj_type slab_ktype = {
4454         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4455         .release = kmem_cache_release
4456 };
4457
4458 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4459 {
4460         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4461
4462         if (ktype == &slab_ktype)
4463                 return 1;
4464         return 0;
4465 }
4466
4467 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4468         .filter = uevent_filter,
4469 };
4470
4471 static struct kset *slab_kset;
4472
4473 #define ID_STR_LENGTH 64
4474
4475 /* Create a unique string id for a slab cache:
4476  *
4477  * Format       :[flags-]size
4478  */
4479 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4480 {
4481         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4482         char *p = name;
4483
4484         BUG_ON(!name);
4485
4486         *p++ = ':';
4487         /*
4488          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4489          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4490          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4491          * are matched during merging to guarantee that the id is
4492          * unique.
4493          */
4494         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4495                 *p++ = 'd';
4496         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4497                 *p++ = 'a';
4498         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4499                 *p++ = 'F';
4500         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4501                 *p++ = 't';
4502         if (p != name + 1)
4503                 *p++ = '-';
4504         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4505         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4506         return name;
4507 }
4508
4509 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4510 {
4511         int err;
4512         const char *name;
4513         int unmergeable;
4514
4515         if (slab_state < SYSFS)
4516                 /* Defer until later */
4517                 return 0;
4518
4519         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4520         if (unmergeable) {
4521                 /*
4522                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4523                  * This is typically the case for debug situations. In that
4524                  * case we can catch duplicate names easily.
4525                  */
4526                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4527                 name = s->name;
4528         } else {
4529                 /*
4530                  * Create a unique name for the slab as a target
4531                  * for the symlinks.
4532                  */
4533                 name = create_unique_id(s);
4534         }
4535
4536         s->kobj.kset = slab_kset;
4537         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4538         if (err) {
4539                 kobject_put(&s->kobj);
4540                 return err;
4541         }
4542
4543         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4544         if (err) {
4545                 kobject_del(&s->kobj);
4546                 kobject_put(&s->kobj);
4547                 return err;
4548         }
4549         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4550         if (!unmergeable) {
4551                 /* Setup first alias */
4552                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4553                 kfree(name);
4554         }
4555         return 0;
4556 }
4557
4558 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4559 {
4560         if (slab_state < SYSFS)
4561                 /*
4562                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
4563                  * cache from sysfs.
4564                  */
4565                 return;
4566
4567         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4568         kobject_del(&s->kobj);
4569         kobject_put(&s->kobj);
4570 }
4571
4572 /*
4573  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4574  * available lest we lose that information.
4575  */
4576 struct saved_alias {
4577         struct kmem_cache *s;
4578         const char *name;
4579         struct saved_alias *next;
4580 };
4581
4582 static struct saved_alias *alias_list;
4583
4584 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4585 {
4586         struct saved_alias *al;
4587
4588         if (slab_state == SYSFS) {
4589                 /*
4590                  * If we have a leftover link then remove it.
4591                  */
4592                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4593                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4594         }
4595
4596         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4597         if (!al)
4598                 return -ENOMEM;
4599
4600         al->s = s;
4601         al->name = name;
4602         al->next = alias_list;
4603         alias_list = al;
4604         return 0;
4605 }
4606
4607 static int __init slab_sysfs_init(void)
4608 {
4609         struct kmem_cache *s;
4610         int err;
4611
4612         down_write(&slub_lock);
4613
4614         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4615         if (!slab_kset) {
4616                 up_write(&slub_lock);
4617                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4618                 return -ENOSYS;
4619         }
4620
4621         slab_state = SYSFS;
4622
4623         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4624                 err = sysfs_slab_add(s);
4625                 if (err)
4626                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4627                                                 " to sysfs\n", s->name);
4628         }
4629
4630         while (alias_list) {
4631                 struct saved_alias *al = alias_list;
4632
4633                 alias_list = alias_list->next;
4634                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4635                 if (err)
4636                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4637                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4638                 kfree(al);
4639         }
4640
4641         up_write(&slub_lock);
4642         resiliency_test();
4643         return 0;
4644 }
4645
4646 __initcall(slab_sysfs_init);
4647 #endif
4648
4649 /*
4650  * The /proc/slabinfo ABI
4651  */
4652 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4653 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4654 {
4655         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4656         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4657                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4658         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4659         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4660         seq_putc(m, '\n');
4661 }
4662
4663 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4664 {
4665         loff_t n = *pos;
4666
4667         down_read(&slub_lock);
4668         if (!n)
4669                 print_slabinfo_header(m);
4670
4671         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4672 }
4673
4674 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4675 {
4676         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4677 }
4678
4679 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4680 {
4681         up_read(&slub_lock);
4682 }
4683
4684 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4685 {
4686         unsigned long nr_partials = 0;
4687         unsigned long nr_slabs = 0;
4688         unsigned long nr_inuse = 0;
4689         unsigned long nr_objs = 0;
4690         unsigned long nr_free = 0;
4691         struct kmem_cache *s;
4692         int node;
4693
4694         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4695
4696         for_each_online_node(node) {
4697                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4698
4699                 if (!n)
4700                         continue;
4701
4702                 nr_partials += n->nr_partial;
4703                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4704                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4705                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4706         }
4707
4708         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4709
4710         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4711                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4712                    (1 << oo_order(s->oo)));
4713         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4714         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4715                    0UL);
4716         seq_putc(m, '\n');
4717         return 0;
4718 }
4719
4720 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4721         .start = s_start,
4722         .next = s_next,
4723         .stop = s_stop,
4724         .show = s_show,
4725 };
4726
4727 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4728 {
4729         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4730 }
4731
4732 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4733         .open           = slabinfo_open,
4734         .read           = seq_read,
4735         .llseek         = seq_lseek,
4736         .release        = seq_release,
4737 };
4738
4739 static int __init slab_proc_init(void)
4740 {
4741         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4742         return 0;
4743 }
4744 module_init(slab_proc_init);
4745 #endif /* CONFIG_SLABINFO */