slub: use print_hex_dump
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks or atomic operatios
6  * and only uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  * (C) 2011 Linux Foundation, Christoph Lameter
10  */
11
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/bit_spinlock.h>
16 #include <linux/interrupt.h>
17 #include <linux/bitops.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/proc_fs.h>
20 #include <linux/seq_file.h>
21 #include <linux/kmemcheck.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/mempolicy.h>
25 #include <linux/ctype.h>
26 #include <linux/debugobjects.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/memory.h>
29 #include <linux/math64.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31 #include <linux/stacktrace.h>
32
33 #include <trace/events/kmem.h>
34
35 /*
36  * Lock order:
37  *   1. slub_lock (Global Semaphore)
38  *   2. node->list_lock
39  *   3. slab_lock(page) (Only on some arches and for debugging)
40  *
41  *   slub_lock
42  *
43  *   The role of the slub_lock is to protect the list of all the slabs
44  *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
45  *
46  *   The slab_lock is only used for debugging and on arches that do not
47  *   have the ability to do a cmpxchg_double. It only protects the second
48  *   double word in the page struct. Meaning
49  *      A. page->freelist       -> List of object free in a page
50  *      B. page->counters       -> Counters of objects
51  *      C. page->frozen         -> frozen state
52  *
53  *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is not
54  *   on any list. The processor that froze the slab is the one who can
55  *   perform list operations on the page. Other processors may put objects
56  *   onto the freelist but the processor that froze the slab is the only
57  *   one that can retrieve the objects from the page's freelist.
58  *
59  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
60  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
61  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
62  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
63  *   modified without taking the list lock).
64  *
65  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
66  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
67  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
68  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
69  *   the list lock.
70  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
71  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
72  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
73  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
74  *
75  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
76  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
77  *
78  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
79  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
80  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
81  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
82  * cannot scan all objects.
83  *
84  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
85  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
86  * fast frees and allocs.
87  *
88  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
89  *
90  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
91  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
92  *                      such as satisfying allocations for a specific
93  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
94  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
95  *                      list operations. It is up to the processor holding
96  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
97  *                      when the slab is no longer needed.
98  *
99  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
100  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
101  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
102  *                      freelist that allows lockless access to
103  *                      free objects in addition to the regular freelist
104  *                      that requires the slab lock.
105  *
106  * PageError            Slab requires special handling due to debug
107  *                      options set. This moves slab handling out of
108  *                      the fast path and disables lockless freelists.
109  */
110
111 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
112                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
113
114 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
115 {
116 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
117         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
118 #else
119         return 0;
120 #endif
121 }
122
123 /*
124  * Issues still to be resolved:
125  *
126  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
127  *
128  * - Variable sizing of the per node arrays
129  */
130
131 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
132 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
133
134 /* Enable to log cmpxchg failures */
135 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
136
137 /*
138  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
139  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
140  */
141 #define MIN_PARTIAL 5
142
143 /*
144  * Maximum number of desirable partial slabs.
145  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
146  * sort the partial list by the number of objects in the.
147  */
148 #define MAX_PARTIAL 10
149
150 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
151                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
152
153 /*
154  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
155  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
156  * metadata.
157  */
158 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
159
160 /*
161  * Set of flags that will prevent slab merging
162  */
163 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
164                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
165                 SLAB_FAILSLAB)
166
167 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
168                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
169
170 #define OO_SHIFT        16
171 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
172 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
173
174 /* Internal SLUB flags */
175 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
176 #define __CMPXCHG_DOUBLE        0x40000000UL /* Use cmpxchg_double */
177
178 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
179
180 #ifdef CONFIG_SMP
181 static struct notifier_block slab_notifier;
182 #endif
183
184 static enum {
185         DOWN,           /* No slab functionality available */
186         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
187         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
188         SYSFS           /* Sysfs up */
189 } slab_state = DOWN;
190
191 /* A list of all slab caches on the system */
192 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
193 static LIST_HEAD(slab_caches);
194
195 /*
196  * Tracking user of a slab.
197  */
198 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
199 struct track {
200         unsigned long addr;     /* Called from address */
201 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
202         unsigned long addrs[TRACK_ADDRS_COUNT]; /* Called from address */
203 #endif
204         int cpu;                /* Was running on cpu */
205         int pid;                /* Pid context */
206         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
207 };
208
209 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
210
211 #ifdef CONFIG_SYSFS
212 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
213 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
214 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
215
216 #else
217 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
218 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
219                                                         { return 0; }
220 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
221 {
222         kfree(s->name);
223         kfree(s);
224 }
225
226 #endif
227
228 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
229 {
230 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
231         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
232 #endif
233 }
234
235 /********************************************************************
236  *                      Core slab cache functions
237  *******************************************************************/
238
239 int slab_is_available(void)
240 {
241         return slab_state >= UP;
242 }
243
244 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
245 {
246         return s->node[node];
247 }
248
249 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
250 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
251                                 struct page *page, const void *object)
252 {
253         void *base;
254
255         if (!object)
256                 return 1;
257
258         base = page_address(page);
259         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
260                 (object - base) % s->size) {
261                 return 0;
262         }
263
264         return 1;
265 }
266
267 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
268 {
269         return *(void **)(object + s->offset);
270 }
271
272 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
273 {
274         void *p;
275
276 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
277         probe_kernel_read(&p, (void **)(object + s->offset), sizeof(p));
278 #else
279         p = get_freepointer(s, object);
280 #endif
281         return p;
282 }
283
284 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
285 {
286         *(void **)(object + s->offset) = fp;
287 }
288
289 /* Loop over all objects in a slab */
290 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
291         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
292                         __p += (__s)->size)
293
294 /* Determine object index from a given position */
295 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
296 {
297         return (p - addr) / s->size;
298 }
299
300 static inline size_t slab_ksize(const struct kmem_cache *s)
301 {
302 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
303         /*
304          * Debugging requires use of the padding between object
305          * and whatever may come after it.
306          */
307         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
308                 return s->objsize;
309
310 #endif
311         /*
312          * If we have the need to store the freelist pointer
313          * back there or track user information then we can
314          * only use the space before that information.
315          */
316         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
317                 return s->inuse;
318         /*
319          * Else we can use all the padding etc for the allocation
320          */
321         return s->size;
322 }
323
324 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
325 {
326         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
327 }
328
329 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
330                 unsigned long size, int reserved)
331 {
332         struct kmem_cache_order_objects x = {
333                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
334         };
335
336         return x;
337 }
338
339 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
340 {
341         return x.x >> OO_SHIFT;
342 }
343
344 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
345 {
346         return x.x & OO_MASK;
347 }
348
349 /*
350  * Per slab locking using the pagelock
351  */
352 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
353 {
354         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
355 }
356
357 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
358 {
359         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
360 }
361
362 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
363 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
364                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
365                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
366                 const char *n)
367 {
368         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
369 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
370         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
371                 if (cmpxchg_double(&page->freelist,
372                         freelist_old, counters_old,
373                         freelist_new, counters_new))
374                 return 1;
375         } else
376 #endif
377         {
378                 slab_lock(page);
379                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
380                         page->freelist = freelist_new;
381                         page->counters = counters_new;
382                         slab_unlock(page);
383                         return 1;
384                 }
385                 slab_unlock(page);
386         }
387
388         cpu_relax();
389         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
390
391 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
392         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
393 #endif
394
395         return 0;
396 }
397
398 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
399                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
400                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
401                 const char *n)
402 {
403 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
404         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
405                 if (cmpxchg_double(&page->freelist,
406                         freelist_old, counters_old,
407                         freelist_new, counters_new))
408                 return 1;
409         } else
410 #endif
411         {
412                 unsigned long flags;
413
414                 local_irq_save(flags);
415                 slab_lock(page);
416                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
417                         page->freelist = freelist_new;
418                         page->counters = counters_new;
419                         slab_unlock(page);
420                         local_irq_restore(flags);
421                         return 1;
422                 }
423                 slab_unlock(page);
424                 local_irq_restore(flags);
425         }
426
427         cpu_relax();
428         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
429
430 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
431         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
432 #endif
433
434         return 0;
435 }
436
437 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
438 /*
439  * Determine a map of object in use on a page.
440  *
441  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
442  * not vanish from under us.
443  */
444 static void get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page, unsigned long *map)
445 {
446         void *p;
447         void *addr = page_address(page);
448
449         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
450                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
451 }
452
453 /*
454  * Debug settings:
455  */
456 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
457 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
458 #else
459 static int slub_debug;
460 #endif
461
462 static char *slub_debug_slabs;
463 static int disable_higher_order_debug;
464
465 /*
466  * Object debugging
467  */
468 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
469 {
470         print_hex_dump(KERN_ERR, text, DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 1, addr,
471                         length, 1);
472 }
473
474 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
475         enum track_item alloc)
476 {
477         struct track *p;
478
479         if (s->offset)
480                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
481         else
482                 p = object + s->inuse;
483
484         return p + alloc;
485 }
486
487 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
488                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
489 {
490         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
491
492         if (addr) {
493 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
494                 struct stack_trace trace;
495                 int i;
496
497                 trace.nr_entries = 0;
498                 trace.max_entries = TRACK_ADDRS_COUNT;
499                 trace.entries = p->addrs;
500                 trace.skip = 3;
501                 save_stack_trace(&trace);
502
503                 /* See rant in lockdep.c */
504                 if (trace.nr_entries != 0 &&
505                     trace.entries[trace.nr_entries - 1] == ULONG_MAX)
506                         trace.nr_entries--;
507
508                 for (i = trace.nr_entries; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
509                         p->addrs[i] = 0;
510 #endif
511                 p->addr = addr;
512                 p->cpu = smp_processor_id();
513                 p->pid = current->pid;
514                 p->when = jiffies;
515         } else
516                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
517 }
518
519 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
520 {
521         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
522                 return;
523
524         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
525         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
526 }
527
528 static void print_track(const char *s, struct track *t)
529 {
530         if (!t->addr)
531                 return;
532
533         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
534                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
535 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
536         {
537                 int i;
538                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
539                         if (t->addrs[i])
540                                 printk(KERN_ERR "\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
541                         else
542                                 break;
543         }
544 #endif
545 }
546
547 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
548 {
549         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
550                 return;
551
552         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
553         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
554 }
555
556 static void print_page_info(struct page *page)
557 {
558         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
559                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
560
561 }
562
563 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
564 {
565         va_list args;
566         char buf[100];
567
568         va_start(args, fmt);
569         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
570         va_end(args);
571         printk(KERN_ERR "========================================"
572                         "=====================================\n");
573         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
574         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
575                         "-------------------------------------\n\n");
576 }
577
578 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
579 {
580         va_list args;
581         char buf[100];
582
583         va_start(args, fmt);
584         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
585         va_end(args);
586         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
587 }
588
589 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
590 {
591         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
592         u8 *addr = page_address(page);
593
594         print_tracking(s, p);
595
596         print_page_info(page);
597
598         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
599                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
600
601         if (p > addr + 16)
602                 print_section("Bytes b4 ", p - 16, 16);
603
604         print_section("Object ", p, min_t(unsigned long, s->objsize,
605                                 PAGE_SIZE));
606         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
607                 print_section("Redzone ", p + s->objsize,
608                         s->inuse - s->objsize);
609
610         if (s->offset)
611                 off = s->offset + sizeof(void *);
612         else
613                 off = s->inuse;
614
615         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
616                 off += 2 * sizeof(struct track);
617
618         if (off != s->size)
619                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
620                 print_section("Padding ", p + off, s->size - off);
621
622         dump_stack();
623 }
624
625 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
626                         u8 *object, char *reason)
627 {
628         slab_bug(s, "%s", reason);
629         print_trailer(s, page, object);
630 }
631
632 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
633 {
634         va_list args;
635         char buf[100];
636
637         va_start(args, fmt);
638         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
639         va_end(args);
640         slab_bug(s, "%s", buf);
641         print_page_info(page);
642         dump_stack();
643 }
644
645 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
646 {
647         u8 *p = object;
648
649         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
650                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
651                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
652         }
653
654         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
655                 memset(p + s->objsize, val, s->inuse - s->objsize);
656 }
657
658 static u8 *check_bytes8(u8 *start, u8 value, unsigned int bytes)
659 {
660         while (bytes) {
661                 if (*start != value)
662                         return start;
663                 start++;
664                 bytes--;
665         }
666         return NULL;
667 }
668
669 static u8 *check_bytes(u8 *start, u8 value, unsigned int bytes)
670 {
671         u64 value64;
672         unsigned int words, prefix;
673
674         if (bytes <= 16)
675                 return check_bytes8(start, value, bytes);
676
677         value64 = value | value << 8 | value << 16 | value << 24;
678         value64 = value64 | value64 << 32;
679         prefix = 8 - ((unsigned long)start) % 8;
680
681         if (prefix) {
682                 u8 *r = check_bytes8(start, value, prefix);
683                 if (r)
684                         return r;
685                 start += prefix;
686                 bytes -= prefix;
687         }
688
689         words = bytes / 8;
690
691         while (words) {
692                 if (*(u64 *)start != value64)
693                         return check_bytes8(start, value, 8);
694                 start += 8;
695                 words--;
696         }
697
698         return check_bytes8(start, value, bytes % 8);
699 }
700
701 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
702                                                 void *from, void *to)
703 {
704         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
705         memset(from, data, to - from);
706 }
707
708 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
709                         u8 *object, char *what,
710                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
711 {
712         u8 *fault;
713         u8 *end;
714
715         fault = check_bytes(start, value, bytes);
716         if (!fault)
717                 return 1;
718
719         end = start + bytes;
720         while (end > fault && end[-1] == value)
721                 end--;
722
723         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
724         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
725                                         fault, end - 1, fault[0], value);
726         print_trailer(s, page, object);
727
728         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
729         return 0;
730 }
731
732 /*
733  * Object layout:
734  *
735  * object address
736  *      Bytes of the object to be managed.
737  *      If the freepointer may overlay the object then the free
738  *      pointer is the first word of the object.
739  *
740  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
741  *      0xa5 (POISON_END)
742  *
743  * object + s->objsize
744  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
745  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
746  *      objsize == inuse.
747  *
748  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
749  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
750  *
751  * object + s->inuse
752  *      Meta data starts here.
753  *
754  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
755  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
756  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
757  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
758  *              before the word boundary.
759  *
760  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
761  *
762  * object + s->size
763  *      Nothing is used beyond s->size.
764  *
765  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
766  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
767  * may be used with merged slabcaches.
768  */
769
770 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
771 {
772         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
773
774         if (s->offset)
775                 /* Freepointer is placed after the object. */
776                 off += sizeof(void *);
777
778         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
779                 /* We also have user information there */
780                 off += 2 * sizeof(struct track);
781
782         if (s->size == off)
783                 return 1;
784
785         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
786                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
787 }
788
789 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
790 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
791 {
792         u8 *start;
793         u8 *fault;
794         u8 *end;
795         int length;
796         int remainder;
797
798         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
799                 return 1;
800
801         start = page_address(page);
802         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
803         end = start + length;
804         remainder = length % s->size;
805         if (!remainder)
806                 return 1;
807
808         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
809         if (!fault)
810                 return 1;
811         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
812                 end--;
813
814         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
815         print_section("Padding ", end - remainder, remainder);
816
817         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
818         return 0;
819 }
820
821 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
822                                         void *object, u8 val)
823 {
824         u8 *p = object;
825         u8 *endobject = object + s->objsize;
826
827         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
828                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
829                         endobject, val, s->inuse - s->objsize))
830                         return 0;
831         } else {
832                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
833                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
834                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
835                 }
836         }
837
838         if (s->flags & SLAB_POISON) {
839                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
840                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
841                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
842                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
843                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
844                         return 0;
845                 /*
846                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
847                  */
848                 check_pad_bytes(s, page, p);
849         }
850
851         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
852                 /*
853                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
854                  * freepointer while object is allocated.
855                  */
856                 return 1;
857
858         /* Check free pointer validity */
859         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
860                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
861                 /*
862                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
863                  * of the free objects in this slab. May cause
864                  * another error because the object count is now wrong.
865                  */
866                 set_freepointer(s, p, NULL);
867                 return 0;
868         }
869         return 1;
870 }
871
872 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
873 {
874         int maxobj;
875
876         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
877
878         if (!PageSlab(page)) {
879                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
880                 return 0;
881         }
882
883         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
884         if (page->objects > maxobj) {
885                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
886                         s->name, page->objects, maxobj);
887                 return 0;
888         }
889         if (page->inuse > page->objects) {
890                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
891                         s->name, page->inuse, page->objects);
892                 return 0;
893         }
894         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
895         slab_pad_check(s, page);
896         return 1;
897 }
898
899 /*
900  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
901  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
902  */
903 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
904 {
905         int nr = 0;
906         void *fp;
907         void *object = NULL;
908         unsigned long max_objects;
909
910         fp = page->freelist;
911         while (fp && nr <= page->objects) {
912                 if (fp == search)
913                         return 1;
914                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
915                         if (object) {
916                                 object_err(s, page, object,
917                                         "Freechain corrupt");
918                                 set_freepointer(s, object, NULL);
919                                 break;
920                         } else {
921                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
922                                 page->freelist = NULL;
923                                 page->inuse = page->objects;
924                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
925                                 return 0;
926                         }
927                         break;
928                 }
929                 object = fp;
930                 fp = get_freepointer(s, object);
931                 nr++;
932         }
933
934         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
935         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
936                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
937
938         if (page->objects != max_objects) {
939                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
940                         "should be %d", page->objects, max_objects);
941                 page->objects = max_objects;
942                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
943         }
944         if (page->inuse != page->objects - nr) {
945                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
946                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
947                 page->inuse = page->objects - nr;
948                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
949         }
950         return search == NULL;
951 }
952
953 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
954                                                                 int alloc)
955 {
956         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
957                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
958                         s->name,
959                         alloc ? "alloc" : "free",
960                         object, page->inuse,
961                         page->freelist);
962
963                 if (!alloc)
964                         print_section("Object ", (void *)object, s->objsize);
965
966                 dump_stack();
967         }
968 }
969
970 /*
971  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
972  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
973  */
974 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
975 {
976         flags &= gfp_allowed_mask;
977         lockdep_trace_alloc(flags);
978         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
979
980         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
981 }
982
983 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
984 {
985         flags &= gfp_allowed_mask;
986         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, slab_ksize(s));
987         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
988 }
989
990 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
991 {
992         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
993
994         /*
995          * Trouble is that we may no longer disable interupts in the fast path
996          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
997          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
998          */
999 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) || defined(CONFIG_LOCKDEP)
1000         {
1001                 unsigned long flags;
1002
1003                 local_irq_save(flags);
1004                 kmemcheck_slab_free(s, x, s->objsize);
1005                 debug_check_no_locks_freed(x, s->objsize);
1006                 local_irq_restore(flags);
1007         }
1008 #endif
1009         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1010                 debug_check_no_obj_freed(x, s->objsize);
1011 }
1012
1013 /*
1014  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
1015  *
1016  * list_lock must be held.
1017  */
1018 static void add_full(struct kmem_cache *s,
1019         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1020 {
1021         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1022                 return;
1023
1024         list_add(&page->lru, &n->full);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * list_lock must be held.
1029  */
1030 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1031 {
1032         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
1033                 return;
1034
1035         list_del(&page->lru);
1036 }
1037
1038 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
1039 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1040 {
1041         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1042
1043         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1044 }
1045
1046 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1047 {
1048         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
1049 }
1050
1051 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1052 {
1053         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1054
1055         /*
1056          * May be called early in order to allocate a slab for the
1057          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1058          * dilemma by deferring the increment of the count during
1059          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1060          */
1061         if (n) {
1062                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1063                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1064         }
1065 }
1066 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1067 {
1068         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1069
1070         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1071         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1072 }
1073
1074 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1075 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1076                                                                 void *object)
1077 {
1078         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
1079                 return;
1080
1081         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1082         init_tracking(s, object);
1083 }
1084
1085 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1086                                         void *object, unsigned long addr)
1087 {
1088         if (!check_slab(s, page))
1089                 goto bad;
1090
1091         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1092                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1093                 goto bad;
1094         }
1095
1096         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1097                 goto bad;
1098
1099         /* Success perform special debug activities for allocs */
1100         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1101                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1102         trace(s, page, object, 1);
1103         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1104         return 1;
1105
1106 bad:
1107         if (PageSlab(page)) {
1108                 /*
1109                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1110                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1111                  * as used avoids touching the remaining objects.
1112                  */
1113                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1114                 page->inuse = page->objects;
1115                 page->freelist = NULL;
1116         }
1117         return 0;
1118 }
1119
1120 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1121                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
1122 {
1123         unsigned long flags;
1124         int rc = 0;
1125
1126         local_irq_save(flags);
1127         slab_lock(page);
1128
1129         if (!check_slab(s, page))
1130                 goto fail;
1131
1132         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1133                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1134                 goto fail;
1135         }
1136
1137         if (on_freelist(s, page, object)) {
1138                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1139                 goto fail;
1140         }
1141
1142         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1143                 goto out;
1144
1145         if (unlikely(s != page->slab)) {
1146                 if (!PageSlab(page)) {
1147                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
1148                                 "outside of slab", object);
1149                 } else if (!page->slab) {
1150                         printk(KERN_ERR
1151                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1152                                                 object);
1153                         dump_stack();
1154                 } else
1155                         object_err(s, page, object,
1156                                         "page slab pointer corrupt.");
1157                 goto fail;
1158         }
1159
1160         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1161                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1162         trace(s, page, object, 0);
1163         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1164         rc = 1;
1165 out:
1166         slab_unlock(page);
1167         local_irq_restore(flags);
1168         return rc;
1169
1170 fail:
1171         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1172         goto out;
1173 }
1174
1175 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1176 {
1177         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1178         if (*str++ != '=' || !*str)
1179                 /*
1180                  * No options specified. Switch on full debugging.
1181                  */
1182                 goto out;
1183
1184         if (*str == ',')
1185                 /*
1186                  * No options but restriction on slabs. This means full
1187                  * debugging for slabs matching a pattern.
1188                  */
1189                 goto check_slabs;
1190
1191         if (tolower(*str) == 'o') {
1192                 /*
1193                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1194                  * would increase as a result.
1195                  */
1196                 disable_higher_order_debug = 1;
1197                 goto out;
1198         }
1199
1200         slub_debug = 0;
1201         if (*str == '-')
1202                 /*
1203                  * Switch off all debugging measures.
1204                  */
1205                 goto out;
1206
1207         /*
1208          * Determine which debug features should be switched on
1209          */
1210         for (; *str && *str != ','; str++) {
1211                 switch (tolower(*str)) {
1212                 case 'f':
1213                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1214                         break;
1215                 case 'z':
1216                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1217                         break;
1218                 case 'p':
1219                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1220                         break;
1221                 case 'u':
1222                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1223                         break;
1224                 case 't':
1225                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1226                         break;
1227                 case 'a':
1228                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1229                         break;
1230                 default:
1231                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1232                                 "unknown. skipped\n", *str);
1233                 }
1234         }
1235
1236 check_slabs:
1237         if (*str == ',')
1238                 slub_debug_slabs = str + 1;
1239 out:
1240         return 1;
1241 }
1242
1243 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1244
1245 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1246         unsigned long flags, const char *name,
1247         void (*ctor)(void *))
1248 {
1249         /*
1250          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1251          */
1252         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1253                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1254                 flags |= slub_debug;
1255
1256         return flags;
1257 }
1258 #else
1259 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1260                         struct page *page, void *object) {}
1261
1262 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1263         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1264
1265 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1266         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1267
1268 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1269                         { return 1; }
1270 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1271                         void *object, u8 val) { return 1; }
1272 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1273                                         struct page *page) {}
1274 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page) {}
1275 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1276         unsigned long flags, const char *name,
1277         void (*ctor)(void *))
1278 {
1279         return flags;
1280 }
1281 #define slub_debug 0
1282
1283 #define disable_higher_order_debug 0
1284
1285 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1286                                                         { return 0; }
1287 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1288                                                         { return 0; }
1289 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1290                                                         int objects) {}
1291 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1292                                                         int objects) {}
1293
1294 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1295                                                         { return 0; }
1296
1297 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1298                 void *object) {}
1299
1300 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1301
1302 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1303
1304 /*
1305  * Slab allocation and freeing
1306  */
1307 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1308                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1309 {
1310         int order = oo_order(oo);
1311
1312         flags |= __GFP_NOTRACK;
1313
1314         if (node == NUMA_NO_NODE)
1315                 return alloc_pages(flags, order);
1316         else
1317                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1318 }
1319
1320 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1321 {
1322         struct page *page;
1323         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1324         gfp_t alloc_gfp;
1325
1326         flags &= gfp_allowed_mask;
1327
1328         if (flags & __GFP_WAIT)
1329                 local_irq_enable();
1330
1331         flags |= s->allocflags;
1332
1333         /*
1334          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1335          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1336          */
1337         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1338
1339         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1340         if (unlikely(!page)) {
1341                 oo = s->min;
1342                 /*
1343                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1344                  * Try a lower order alloc if possible
1345                  */
1346                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1347
1348                 if (page)
1349                         stat(s, ORDER_FALLBACK);
1350         }
1351
1352         if (flags & __GFP_WAIT)
1353                 local_irq_disable();
1354
1355         if (!page)
1356                 return NULL;
1357
1358         if (kmemcheck_enabled
1359                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1360                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1361
1362                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1363
1364                 /*
1365                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1366                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1367                  */
1368                 if (s->ctor)
1369                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1370                 else
1371                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1372         }
1373
1374         page->objects = oo_objects(oo);
1375         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1376                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1377                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1378                 1 << oo_order(oo));
1379
1380         return page;
1381 }
1382
1383 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1384                                 void *object)
1385 {
1386         setup_object_debug(s, page, object);
1387         if (unlikely(s->ctor))
1388                 s->ctor(object);
1389 }
1390
1391 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1392 {
1393         struct page *page;
1394         void *start;
1395         void *last;
1396         void *p;
1397
1398         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1399
1400         page = allocate_slab(s,
1401                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1402         if (!page)
1403                 goto out;
1404
1405         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1406         page->slab = s;
1407         page->flags |= 1 << PG_slab;
1408
1409         start = page_address(page);
1410
1411         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1412                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1413
1414         last = start;
1415         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1416                 setup_object(s, page, last);
1417                 set_freepointer(s, last, p);
1418                 last = p;
1419         }
1420         setup_object(s, page, last);
1421         set_freepointer(s, last, NULL);
1422
1423         page->freelist = start;
1424         page->inuse = 0;
1425         page->frozen = 1;
1426 out:
1427         return page;
1428 }
1429
1430 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1431 {
1432         int order = compound_order(page);
1433         int pages = 1 << order;
1434
1435         if (kmem_cache_debug(s)) {
1436                 void *p;
1437
1438                 slab_pad_check(s, page);
1439                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1440                                                 page->objects)
1441                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1442         }
1443
1444         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1445
1446         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1447                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1448                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1449                 -pages);
1450
1451         __ClearPageSlab(page);
1452         reset_page_mapcount(page);
1453         if (current->reclaim_state)
1454                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1455         __free_pages(page, order);
1456 }
1457
1458 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1459         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1460
1461 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1462 {
1463         struct page *page;
1464
1465         if (need_reserve_slab_rcu)
1466                 page = virt_to_head_page(h);
1467         else
1468                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1469
1470         __free_slab(page->slab, page);
1471 }
1472
1473 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1474 {
1475         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1476                 struct rcu_head *head;
1477
1478                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1479                         int order = compound_order(page);
1480                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1481
1482                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1483                         head = page_address(page) + offset;
1484                 } else {
1485                         /*
1486                          * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1487                          */
1488                         head = (void *)&page->lru;
1489                 }
1490
1491                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1492         } else
1493                 __free_slab(s, page);
1494 }
1495
1496 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1497 {
1498         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1499         free_slab(s, page);
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Management of partially allocated slabs.
1504  *
1505  * list_lock must be held.
1506  */
1507 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1508                                 struct page *page, int tail)
1509 {
1510         n->nr_partial++;
1511         if (tail)
1512                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1513         else
1514                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1515 }
1516
1517 /*
1518  * list_lock must be held.
1519  */
1520 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1521                                         struct page *page)
1522 {
1523         list_del(&page->lru);
1524         n->nr_partial--;
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Lock slab, remove from the partial list and put the object into the
1529  * per cpu freelist.
1530  *
1531  * Must hold list_lock.
1532  */
1533 static inline int acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1534                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1535 {
1536         void *freelist;
1537         unsigned long counters;
1538         struct page new;
1539
1540         /*
1541          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1542          * The old freelist is the list of objects for the
1543          * per cpu allocation list.
1544          */
1545         do {
1546                 freelist = page->freelist;
1547                 counters = page->counters;
1548                 new.counters = counters;
1549                 new.inuse = page->objects;
1550
1551                 VM_BUG_ON(new.frozen);
1552                 new.frozen = 1;
1553
1554         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1555                         freelist, counters,
1556                         NULL, new.counters,
1557                         "lock and freeze"));
1558
1559         remove_partial(n, page);
1560
1561         if (freelist) {
1562                 /* Populate the per cpu freelist */
1563                 this_cpu_write(s->cpu_slab->freelist, freelist);
1564                 this_cpu_write(s->cpu_slab->page, page);
1565                 this_cpu_write(s->cpu_slab->node, page_to_nid(page));
1566                 return 1;
1567         } else {
1568                 /*
1569                  * Slab page came from the wrong list. No object to allocate
1570                  * from. Put it onto the correct list and continue partial
1571                  * scan.
1572                  */
1573                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s : Page without available objects on"
1574                         " partial list\n", s->name);
1575                 return 0;
1576         }
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1581  */
1582 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache *s,
1583                                         struct kmem_cache_node *n)
1584 {
1585         struct page *page;
1586
1587         /*
1588          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1589          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1590          * partial slab and there is none available then get_partials()
1591          * will return NULL.
1592          */
1593         if (!n || !n->nr_partial)
1594                 return NULL;
1595
1596         spin_lock(&n->list_lock);
1597         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1598                 if (acquire_slab(s, n, page))
1599                         goto out;
1600         page = NULL;
1601 out:
1602         spin_unlock(&n->list_lock);
1603         return page;
1604 }
1605
1606 /*
1607  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1608  */
1609 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1610 {
1611 #ifdef CONFIG_NUMA
1612         struct zonelist *zonelist;
1613         struct zoneref *z;
1614         struct zone *zone;
1615         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1616         struct page *page;
1617
1618         /*
1619          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1620          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1621          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1622          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1623          *
1624          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1625          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1626          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1627          * from other nodes and filled up.
1628          *
1629          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1630          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1631          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1632          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1633          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1634          * with available objects.
1635          */
1636         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1637                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1638                 return NULL;
1639
1640         get_mems_allowed();
1641         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1642         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1643                 struct kmem_cache_node *n;
1644
1645                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1646
1647                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1648                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1649                         page = get_partial_node(s, n);
1650                         if (page) {
1651                                 put_mems_allowed();
1652                                 return page;
1653                         }
1654                 }
1655         }
1656         put_mems_allowed();
1657 #endif
1658         return NULL;
1659 }
1660
1661 /*
1662  * Get a partial page, lock it and return it.
1663  */
1664 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1665 {
1666         struct page *page;
1667         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1668
1669         page = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode));
1670         if (page || node != NUMA_NO_NODE)
1671                 return page;
1672
1673         return get_any_partial(s, flags);
1674 }
1675
1676 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1677 /*
1678  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1679  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1680  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1681  */
1682 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1683 #else
1684 /*
1685  * No preemption supported therefore also no need to check for
1686  * different cpus.
1687  */
1688 #define TID_STEP 1
1689 #endif
1690
1691 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1692 {
1693         return tid + TID_STEP;
1694 }
1695
1696 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1697 {
1698         return tid % TID_STEP;
1699 }
1700
1701 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1702 {
1703         return tid / TID_STEP;
1704 }
1705
1706 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1707 {
1708         return cpu;
1709 }
1710
1711 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1712                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1713 {
1714 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1715         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1716
1717         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1718
1719 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1720         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1721                 printk("due to cpu change %d -> %d\n",
1722                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1723         else
1724 #endif
1725         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1726                 printk("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1727                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1728         else
1729                 printk("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1730                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1731 #endif
1732         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1733 }
1734
1735 void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1736 {
1737         int cpu;
1738
1739         for_each_possible_cpu(cpu)
1740                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1741 }
1742 /*
1743  * Remove the cpu slab
1744  */
1745
1746 /*
1747  * Remove the cpu slab
1748  */
1749 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1750 {
1751         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1752         struct page *page = c->page;
1753         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1754         int lock = 0;
1755         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
1756         void *freelist;
1757         void *nextfree;
1758         int tail = 0;
1759         struct page new;
1760         struct page old;
1761
1762         if (page->freelist) {
1763                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1764                 tail = 1;
1765         }
1766
1767         c->tid = next_tid(c->tid);
1768         c->page = NULL;
1769         freelist = c->freelist;
1770         c->freelist = NULL;
1771
1772         /*
1773          * Stage one: Free all available per cpu objects back
1774          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
1775          * last one.
1776          *
1777          * There is no need to take the list->lock because the page
1778          * is still frozen.
1779          */
1780         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
1781                 void *prior;
1782                 unsigned long counters;
1783
1784                 do {
1785                         prior = page->freelist;
1786                         counters = page->counters;
1787                         set_freepointer(s, freelist, prior);
1788                         new.counters = counters;
1789                         new.inuse--;
1790                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
1791
1792                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1793                         prior, counters,
1794                         freelist, new.counters,
1795                         "drain percpu freelist"));
1796
1797                 freelist = nextfree;
1798         }
1799
1800         /*
1801          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
1802          * list presence reflects the actual number of objects
1803          * during unfreeze.
1804          *
1805          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
1806          * with the count. If there is a mismatch then the page
1807          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
1808          *
1809          * Then we restart the process which may have to remove
1810          * the page from the list that we just put it on again
1811          * because the number of objects in the slab may have
1812          * changed.
1813          */
1814 redo:
1815
1816         old.freelist = page->freelist;
1817         old.counters = page->counters;
1818         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1819
1820         /* Determine target state of the slab */
1821         new.counters = old.counters;
1822         if (freelist) {
1823                 new.inuse--;
1824                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
1825                 new.freelist = freelist;
1826         } else
1827                 new.freelist = old.freelist;
1828
1829         new.frozen = 0;
1830
1831         if (!new.inuse && n->nr_partial < s->min_partial)
1832                 m = M_FREE;
1833         else if (new.freelist) {
1834                 m = M_PARTIAL;
1835                 if (!lock) {
1836                         lock = 1;
1837                         /*
1838                          * Taking the spinlock removes the possiblity
1839                          * that acquire_slab() will see a slab page that
1840                          * is frozen
1841                          */
1842                         spin_lock(&n->list_lock);
1843                 }
1844         } else {
1845                 m = M_FULL;
1846                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
1847                         lock = 1;
1848                         /*
1849                          * This also ensures that the scanning of full
1850                          * slabs from diagnostic functions will not see
1851                          * any frozen slabs.
1852                          */
1853                         spin_lock(&n->list_lock);
1854                 }
1855         }
1856
1857         if (l != m) {
1858
1859                 if (l == M_PARTIAL)
1860
1861                         remove_partial(n, page);
1862
1863                 else if (l == M_FULL)
1864
1865                         remove_full(s, page);
1866
1867                 if (m == M_PARTIAL) {
1868
1869                         add_partial(n, page, tail);
1870                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1871
1872                 } else if (m == M_FULL) {
1873
1874                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1875                         add_full(s, n, page);
1876
1877                 }
1878         }
1879
1880         l = m;
1881         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1882                                 old.freelist, old.counters,
1883                                 new.freelist, new.counters,
1884                                 "unfreezing slab"))
1885                 goto redo;
1886
1887         if (lock)
1888                 spin_unlock(&n->list_lock);
1889
1890         if (m == M_FREE) {
1891                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1892                 discard_slab(s, page);
1893                 stat(s, FREE_SLAB);
1894         }
1895 }
1896
1897 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1898 {
1899         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1900         deactivate_slab(s, c);
1901 }
1902
1903 /*
1904  * Flush cpu slab.
1905  *
1906  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1907  */
1908 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1909 {
1910         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1911
1912         if (likely(c && c->page))
1913                 flush_slab(s, c);
1914 }
1915
1916 static void flush_cpu_slab(void *d)
1917 {
1918         struct kmem_cache *s = d;
1919
1920         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1921 }
1922
1923 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1924 {
1925         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1926 }
1927
1928 /*
1929  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1930  * locality expectations.
1931  */
1932 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1933 {
1934 #ifdef CONFIG_NUMA
1935         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1936                 return 0;
1937 #endif
1938         return 1;
1939 }
1940
1941 static int count_free(struct page *page)
1942 {
1943         return page->objects - page->inuse;
1944 }
1945
1946 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1947                                         int (*get_count)(struct page *))
1948 {
1949         unsigned long flags;
1950         unsigned long x = 0;
1951         struct page *page;
1952
1953         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1954         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1955                 x += get_count(page);
1956         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1957         return x;
1958 }
1959
1960 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1961 {
1962 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1963         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1964 #else
1965         return 0;
1966 #endif
1967 }
1968
1969 static noinline void
1970 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1971 {
1972         int node;
1973
1974         printk(KERN_WARNING
1975                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1976                 nid, gfpflags);
1977         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1978                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1979                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1980
1981         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1982                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1983                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1984
1985         for_each_online_node(node) {
1986                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1987                 unsigned long nr_slabs;
1988                 unsigned long nr_objs;
1989                 unsigned long nr_free;
1990
1991                 if (!n)
1992                         continue;
1993
1994                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1995                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1996                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1997
1998                 printk(KERN_WARNING
1999                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2000                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2001         }
2002 }
2003
2004 /*
2005  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2006  * debugging duties.
2007  *
2008  * Interrupts are disabled.
2009  *
2010  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2011  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2012  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2013  *
2014  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2015  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2016  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2017  *
2018  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2019  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2020  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2021  */
2022 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2023                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2024 {
2025         void **object;
2026         struct page *page;
2027         unsigned long flags;
2028         struct page new;
2029         unsigned long counters;
2030
2031         local_irq_save(flags);
2032 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2033         /*
2034          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2035          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2036          * pointer.
2037          */
2038         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2039 #endif
2040
2041         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
2042         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
2043
2044         page = c->page;
2045         if (!page)
2046                 goto new_slab;
2047
2048         if (unlikely(!node_match(c, node))) {
2049                 stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2050                 deactivate_slab(s, c);
2051                 goto new_slab;
2052         }
2053
2054         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2055
2056         do {
2057                 object = page->freelist;
2058                 counters = page->counters;
2059                 new.counters = counters;
2060                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2061
2062                 /*
2063                  * If there is no object left then we use this loop to
2064                  * deactivate the slab which is simple since no objects
2065                  * are left in the slab and therefore we do not need to
2066                  * put the page back onto the partial list.
2067                  *
2068                  * If there are objects left then we retrieve them
2069                  * and use them to refill the per cpu queue.
2070                 */
2071
2072                 new.inuse = page->objects;
2073                 new.frozen = object != NULL;
2074
2075         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2076                         object, counters,
2077                         NULL, new.counters,
2078                         "__slab_alloc"));
2079
2080         if (unlikely(!object)) {
2081                 c->page = NULL;
2082                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2083                 goto new_slab;
2084         }
2085
2086         stat(s, ALLOC_REFILL);
2087
2088 load_freelist:
2089         VM_BUG_ON(!page->frozen);
2090         c->freelist = get_freepointer(s, object);
2091         c->tid = next_tid(c->tid);
2092         local_irq_restore(flags);
2093         return object;
2094
2095 new_slab:
2096         page = get_partial(s, gfpflags, node);
2097         if (page) {
2098                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
2099                 object = c->freelist;
2100
2101                 if (kmem_cache_debug(s))
2102                         goto debug;
2103                 goto load_freelist;
2104         }
2105
2106         page = new_slab(s, gfpflags, node);
2107
2108         if (page) {
2109                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2110                 if (c->page)
2111                         flush_slab(s, c);
2112
2113                 /*
2114                  * No other reference to the page yet so we can
2115                  * muck around with it freely without cmpxchg
2116                  */
2117                 object = page->freelist;
2118                 page->freelist = NULL;
2119                 page->inuse = page->objects;
2120
2121                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2122                 c->node = page_to_nid(page);
2123                 c->page = page;
2124
2125                 if (kmem_cache_debug(s))
2126                         goto debug;
2127                 goto load_freelist;
2128         }
2129         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
2130                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2131         local_irq_restore(flags);
2132         return NULL;
2133
2134 debug:
2135         if (!object || !alloc_debug_processing(s, page, object, addr))
2136                 goto new_slab;
2137
2138         c->freelist = get_freepointer(s, object);
2139         deactivate_slab(s, c);
2140         c->page = NULL;
2141         c->node = NUMA_NO_NODE;
2142         local_irq_restore(flags);
2143         return object;
2144 }
2145
2146 /*
2147  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2148  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2149  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2150  *
2151  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2152  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2153  *
2154  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2155  */
2156 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2157                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2158 {
2159         void **object;
2160         struct kmem_cache_cpu *c;
2161         unsigned long tid;
2162
2163         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
2164                 return NULL;
2165
2166 redo:
2167
2168         /*
2169          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2170          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2171          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2172          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2173          */
2174         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2175
2176         /*
2177          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2178          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2179          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2180          * linked list in between.
2181          */
2182         tid = c->tid;
2183         barrier();
2184
2185         object = c->freelist;
2186         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
2187
2188                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2189
2190         else {
2191                 /*
2192                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2193                  * operation and if we are on the right processor.
2194                  *
2195                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock semantics!)
2196                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2197                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2198                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2199                  *
2200                  * Since this is without lock semantics the protection is only against
2201                  * code executing on this cpu *not* from access by other cpus.
2202                  */
2203                 if (unlikely(!irqsafe_cpu_cmpxchg_double(
2204                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2205                                 object, tid,
2206                                 get_freepointer_safe(s, object), next_tid(tid)))) {
2207
2208                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2209                         goto redo;
2210                 }
2211                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2212         }
2213
2214         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2215                 memset(object, 0, s->objsize);
2216
2217         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
2218
2219         return object;
2220 }
2221
2222 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2223 {
2224         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2225
2226         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
2227
2228         return ret;
2229 }
2230 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2231
2232 #ifdef CONFIG_TRACING
2233 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2234 {
2235         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2236         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2237         return ret;
2238 }
2239 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2240
2241 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
2242 {
2243         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
2244         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
2245         return ret;
2246 }
2247 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
2248 #endif
2249
2250 #ifdef CONFIG_NUMA
2251 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2252 {
2253         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2254
2255         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2256                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
2257
2258         return ret;
2259 }
2260 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2261
2262 #ifdef CONFIG_TRACING
2263 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2264                                     gfp_t gfpflags,
2265                                     int node, size_t size)
2266 {
2267         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2268
2269         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2270                            size, s->size, gfpflags, node);
2271         return ret;
2272 }
2273 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2274 #endif
2275 #endif
2276
2277 /*
2278  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
2279  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2280  *
2281  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2282  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2283  * handling required then we can return immediately.
2284  */
2285 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2286                         void *x, unsigned long addr)
2287 {
2288         void *prior;
2289         void **object = (void *)x;
2290         int was_frozen;
2291         int inuse;
2292         struct page new;
2293         unsigned long counters;
2294         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2295         unsigned long uninitialized_var(flags);
2296
2297         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2298
2299         if (kmem_cache_debug(s) && !free_debug_processing(s, page, x, addr))
2300                 return;
2301
2302         do {
2303                 prior = page->freelist;
2304                 counters = page->counters;
2305                 set_freepointer(s, object, prior);
2306                 new.counters = counters;
2307                 was_frozen = new.frozen;
2308                 new.inuse--;
2309                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen && !n) {
2310                         n = get_node(s, page_to_nid(page));
2311                         /*
2312                          * Speculatively acquire the list_lock.
2313                          * If the cmpxchg does not succeed then we may
2314                          * drop the list_lock without any processing.
2315                          *
2316                          * Otherwise the list_lock will synchronize with
2317                          * other processors updating the list of slabs.
2318                          */
2319                         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2320                 }
2321                 inuse = new.inuse;
2322
2323         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2324                 prior, counters,
2325                 object, new.counters,
2326                 "__slab_free"));
2327
2328         if (likely(!n)) {
2329                 /*
2330                  * The list lock was not taken therefore no list
2331                  * activity can be necessary.
2332                  */
2333                 if (was_frozen)
2334                         stat(s, FREE_FROZEN);
2335                 return;
2336         }
2337
2338         /*
2339          * was_frozen may have been set after we acquired the list_lock in
2340          * an earlier loop. So we need to check it here again.
2341          */
2342         if (was_frozen)
2343                 stat(s, FREE_FROZEN);
2344         else {
2345                 if (unlikely(!inuse && n->nr_partial > s->min_partial))
2346                         goto slab_empty;
2347
2348                 /*
2349                  * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2350                  * then add it.
2351                  */
2352                 if (unlikely(!prior)) {
2353                         remove_full(s, page);
2354                         add_partial(n, page, 0);
2355                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2356                 }
2357         }
2358         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2359         return;
2360
2361 slab_empty:
2362         if (prior) {
2363                 /*
2364                  * Slab still on the partial list.
2365                  */
2366                 remove_partial(n, page);
2367                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2368         }
2369
2370         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2371         stat(s, FREE_SLAB);
2372         discard_slab(s, page);
2373 }
2374
2375 /*
2376  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2377  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2378  *
2379  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2380  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2381  * the item before.
2382  *
2383  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2384  * with all sorts of special processing.
2385  */
2386 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
2387                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
2388 {
2389         void **object = (void *)x;
2390         struct kmem_cache_cpu *c;
2391         unsigned long tid;
2392
2393         slab_free_hook(s, x);
2394
2395 redo:
2396
2397         /*
2398          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2399          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2400          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2401          * during the cmpxchg then the free will succedd.
2402          */
2403         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2404
2405         tid = c->tid;
2406         barrier();
2407
2408         if (likely(page == c->page)) {
2409                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
2410
2411                 if (unlikely(!irqsafe_cpu_cmpxchg_double(
2412                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2413                                 c->freelist, tid,
2414                                 object, next_tid(tid)))) {
2415
2416                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2417                         goto redo;
2418                 }
2419                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2420         } else
2421                 __slab_free(s, page, x, addr);
2422
2423 }
2424
2425 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2426 {
2427         struct page *page;
2428
2429         page = virt_to_head_page(x);
2430
2431         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
2432
2433         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2434 }
2435 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2436
2437 /*
2438  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
2439  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
2440  * get the required alignment by putting one properly sized object after
2441  * another.
2442  *
2443  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
2444  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
2445  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
2446  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
2447  * locking overhead.
2448  */
2449
2450 /*
2451  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
2452  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
2453  * and increases the number of allocations possible without having to
2454  * take the list_lock.
2455  */
2456 static int slub_min_order;
2457 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
2458 static int slub_min_objects;
2459
2460 /*
2461  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
2462  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
2463  */
2464 static int slub_nomerge;
2465
2466 /*
2467  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
2468  *
2469  * The order of allocation has significant impact on performance and other
2470  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
2471  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
2472  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
2473  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
2474  * would be wasted.
2475  *
2476  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
2477  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
2478  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
2479  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
2480  *
2481  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
2482  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
2483  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
2484  * of space in favor of a small page order.
2485  *
2486  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
2487  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
2488  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
2489  * the smallest order which will fit the object.
2490  */
2491 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
2492                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
2493 {
2494         int order;
2495         int rem;
2496         int min_order = slub_min_order;
2497
2498         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2499                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2500
2501         for (order = max(min_order,
2502                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2503                         order <= max_order; order++) {
2504
2505                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2506
2507                 if (slab_size < min_objects * size + reserved)
2508                         continue;
2509
2510                 rem = (slab_size - reserved) % size;
2511
2512                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2513                         break;
2514
2515         }
2516
2517         return order;
2518 }
2519
2520 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
2521 {
2522         int order;
2523         int min_objects;
2524         int fraction;
2525         int max_objects;
2526
2527         /*
2528          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2529          * works by first attempting to generate a layout with
2530          * the best configuration and backing off gradually.
2531          *
2532          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2533          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2534          */
2535         min_objects = slub_min_objects;
2536         if (!min_objects)
2537                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2538         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
2539         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2540
2541         while (min_objects > 1) {
2542                 fraction = 16;
2543                 while (fraction >= 4) {
2544                         order = slab_order(size, min_objects,
2545                                         slub_max_order, fraction, reserved);
2546                         if (order <= slub_max_order)
2547                                 return order;
2548                         fraction /= 2;
2549                 }
2550                 min_objects--;
2551         }
2552
2553         /*
2554          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2555          * lets see if we can place a single object there.
2556          */
2557         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
2558         if (order <= slub_max_order)
2559                 return order;
2560
2561         /*
2562          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2563          */
2564         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
2565         if (order < MAX_ORDER)
2566                 return order;
2567         return -ENOSYS;
2568 }
2569
2570 /*
2571  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2572  */
2573 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2574                 unsigned long align, unsigned long size)
2575 {
2576         /*
2577          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2578          * suggestion if the object is sufficiently large.
2579          *
2580          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2581          * alignment though. If that is greater then use it.
2582          */
2583         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2584                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2585                 while (size <= ralign / 2)
2586                         ralign /= 2;
2587                 align = max(align, ralign);
2588         }
2589
2590         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2591                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2592
2593         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2594 }
2595
2596 static void
2597 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2598 {
2599         n->nr_partial = 0;
2600         spin_lock_init(&n->list_lock);
2601         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2602 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2603         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2604         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2605         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2606 #endif
2607 }
2608
2609 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2610 {
2611         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2612                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2613
2614         /*
2615          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
2616          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
2617          */
2618         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
2619                                      2 * sizeof(void *));
2620
2621         if (!s->cpu_slab)
2622                 return 0;
2623
2624         init_kmem_cache_cpus(s);
2625
2626         return 1;
2627 }
2628
2629 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2630
2631 /*
2632  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2633  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2634  * possible.
2635  *
2636  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2637  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2638  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2639  */
2640 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2641 {
2642         struct page *page;
2643         struct kmem_cache_node *n;
2644
2645         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2646
2647         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2648
2649         BUG_ON(!page);
2650         if (page_to_nid(page) != node) {
2651                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2652                                 "node %d\n", node);
2653                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2654                                 "in order to be able to continue\n");
2655         }
2656
2657         n = page->freelist;
2658         BUG_ON(!n);
2659         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2660         page->inuse++;
2661         page->frozen = 0;
2662         kmem_cache_node->node[node] = n;
2663 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2664         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2665         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2666 #endif
2667         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2668         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2669
2670         add_partial(n, page, 0);
2671 }
2672
2673 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2674 {
2675         int node;
2676
2677         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2678                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2679
2680                 if (n)
2681                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2682
2683                 s->node[node] = NULL;
2684         }
2685 }
2686
2687 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2688 {
2689         int node;
2690
2691         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2692                 struct kmem_cache_node *n;
2693
2694                 if (slab_state == DOWN) {
2695                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2696                         continue;
2697                 }
2698                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2699                                                 GFP_KERNEL, node);
2700
2701                 if (!n) {
2702                         free_kmem_cache_nodes(s);
2703                         return 0;
2704                 }
2705
2706                 s->node[node] = n;
2707                 init_kmem_cache_node(n, s);
2708         }
2709         return 1;
2710 }
2711
2712 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2713 {
2714         if (min < MIN_PARTIAL)
2715                 min = MIN_PARTIAL;
2716         else if (min > MAX_PARTIAL)
2717                 min = MAX_PARTIAL;
2718         s->min_partial = min;
2719 }
2720
2721 /*
2722  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2723  * a slab object.
2724  */
2725 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2726 {
2727         unsigned long flags = s->flags;
2728         unsigned long size = s->objsize;
2729         unsigned long align = s->align;
2730         int order;
2731
2732         /*
2733          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2734          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2735          * the possible location of the free pointer.
2736          */
2737         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2738
2739 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2740         /*
2741          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2742          * the slab may touch the object after free or before allocation
2743          * then we should never poison the object itself.
2744          */
2745         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2746                         !s->ctor)
2747                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2748         else
2749                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2750
2751
2752         /*
2753          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2754          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2755          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2756          */
2757         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2758                 size += sizeof(void *);
2759 #endif
2760
2761         /*
2762          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2763          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2764          */
2765         s->inuse = size;
2766
2767         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2768                 s->ctor)) {
2769                 /*
2770                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2771                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2772                  * kmem_cache_free.
2773                  *
2774                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2775                  * destructor or are poisoning the objects.
2776                  */
2777                 s->offset = size;
2778                 size += sizeof(void *);
2779         }
2780
2781 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2782         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2783                 /*
2784                  * Need to store information about allocs and frees after
2785                  * the object.
2786                  */
2787                 size += 2 * sizeof(struct track);
2788
2789         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2790                 /*
2791                  * Add some empty padding so that we can catch
2792                  * overwrites from earlier objects rather than let
2793                  * tracking information or the free pointer be
2794                  * corrupted if a user writes before the start
2795                  * of the object.
2796                  */
2797                 size += sizeof(void *);
2798 #endif
2799
2800         /*
2801          * Determine the alignment based on various parameters that the
2802          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2803          * on bootup.
2804          */
2805         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2806         s->align = align;
2807
2808         /*
2809          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2810          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2811          * each object to conform to the alignment.
2812          */
2813         size = ALIGN(size, align);
2814         s->size = size;
2815         if (forced_order >= 0)
2816                 order = forced_order;
2817         else
2818                 order = calculate_order(size, s->reserved);
2819
2820         if (order < 0)
2821                 return 0;
2822
2823         s->allocflags = 0;
2824         if (order)
2825                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2826
2827         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2828                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2829
2830         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2831                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2832
2833         /*
2834          * Determine the number of objects per slab
2835          */
2836         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
2837         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
2838         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2839                 s->max = s->oo;
2840
2841         return !!oo_objects(s->oo);
2842
2843 }
2844
2845 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2846                 const char *name, size_t size,
2847                 size_t align, unsigned long flags,
2848                 void (*ctor)(void *))
2849 {
2850         memset(s, 0, kmem_size);
2851         s->name = name;
2852         s->ctor = ctor;
2853         s->objsize = size;
2854         s->align = align;
2855         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2856         s->reserved = 0;
2857
2858         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2859                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
2860
2861         if (!calculate_sizes(s, -1))
2862                 goto error;
2863         if (disable_higher_order_debug) {
2864                 /*
2865                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2866                  * order increased.
2867                  */
2868                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2869                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2870                         s->offset = 0;
2871                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2872                                 goto error;
2873                 }
2874         }
2875
2876 #ifdef CONFIG_CMPXCHG_DOUBLE
2877         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS) == 0)
2878                 /* Enable fast mode */
2879                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
2880 #endif
2881
2882         /*
2883          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2884          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2885          */
2886         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2887         s->refcount = 1;
2888 #ifdef CONFIG_NUMA
2889         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2890 #endif
2891         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2892                 goto error;
2893
2894         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2895                 return 1;
2896
2897         free_kmem_cache_nodes(s);
2898 error:
2899         if (flags & SLAB_PANIC)
2900                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2901                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2902                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2903                         s->offset, flags);
2904         return 0;
2905 }
2906
2907 /*
2908  * Determine the size of a slab object
2909  */
2910 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2911 {
2912         return s->objsize;
2913 }
2914 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2915
2916 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2917                                                         const char *text)
2918 {
2919 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2920         void *addr = page_address(page);
2921         void *p;
2922         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
2923                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
2924         if (!map)
2925                 return;
2926         slab_err(s, page, "%s", text);
2927         slab_lock(page);
2928
2929         get_map(s, page, map);
2930         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2931
2932                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2933                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2934                                                         p, p - addr);
2935                         print_tracking(s, p);
2936                 }
2937         }
2938         slab_unlock(page);
2939         kfree(map);
2940 #endif
2941 }
2942
2943 /*
2944  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2945  */
2946 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2947 {
2948         unsigned long flags;
2949         struct page *page, *h;
2950
2951         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2952         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2953                 if (!page->inuse) {
2954                         remove_partial(n, page);
2955                         discard_slab(s, page);
2956                 } else {
2957                         list_slab_objects(s, page,
2958                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2959                 }
2960         }
2961         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2962 }
2963
2964 /*
2965  * Release all resources used by a slab cache.
2966  */
2967 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2968 {
2969         int node;
2970
2971         flush_all(s);
2972         free_percpu(s->cpu_slab);
2973         /* Attempt to free all objects */
2974         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2975                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2976
2977                 free_partial(s, n);
2978                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2979                         return 1;
2980         }
2981         free_kmem_cache_nodes(s);
2982         return 0;
2983 }
2984
2985 /*
2986  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2987  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2988  */
2989 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2990 {
2991         down_write(&slub_lock);
2992         s->refcount--;
2993         if (!s->refcount) {
2994                 list_del(&s->list);
2995                 if (kmem_cache_close(s)) {
2996                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2997                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2998                         dump_stack();
2999                 }
3000                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
3001                         rcu_barrier();
3002                 sysfs_slab_remove(s);
3003         }
3004         up_write(&slub_lock);
3005 }
3006 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
3007
3008 /********************************************************************
3009  *              Kmalloc subsystem
3010  *******************************************************************/
3011
3012 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
3013 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
3014
3015 static struct kmem_cache *kmem_cache;
3016
3017 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3018 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
3019 #endif
3020
3021 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3022 {
3023         get_option(&str, &slub_min_order);
3024
3025         return 1;
3026 }
3027
3028 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3029
3030 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3031 {
3032         get_option(&str, &slub_max_order);
3033         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
3034
3035         return 1;
3036 }
3037
3038 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3039
3040 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3041 {
3042         get_option(&str, &slub_min_objects);
3043
3044         return 1;
3045 }
3046
3047 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3048
3049 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
3050 {
3051         slub_nomerge = 1;
3052         return 1;
3053 }
3054
3055 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
3056
3057 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
3058                                                 int size, unsigned int flags)
3059 {
3060         struct kmem_cache *s;
3061
3062         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3063
3064         /*
3065          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
3066          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
3067          */
3068         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
3069                                                                 flags, NULL))
3070                 goto panic;
3071
3072         list_add(&s->list, &slab_caches);
3073         return s;
3074
3075 panic:
3076         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
3077         return NULL;
3078 }
3079
3080 /*
3081  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
3082  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
3083  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
3084  * fls.
3085  */
3086 static s8 size_index[24] = {
3087         3,      /* 8 */
3088         4,      /* 16 */
3089         5,      /* 24 */
3090         5,      /* 32 */
3091         6,      /* 40 */
3092         6,      /* 48 */
3093         6,      /* 56 */
3094         6,      /* 64 */
3095         1,      /* 72 */
3096         1,      /* 80 */
3097         1,      /* 88 */
3098         1,      /* 96 */
3099         7,      /* 104 */
3100         7,      /* 112 */
3101         7,      /* 120 */
3102         7,      /* 128 */
3103         2,      /* 136 */
3104         2,      /* 144 */
3105         2,      /* 152 */
3106         2,      /* 160 */
3107         2,      /* 168 */
3108         2,      /* 176 */
3109         2,      /* 184 */
3110         2       /* 192 */
3111 };
3112
3113 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
3114 {
3115         return (bytes - 1) / 8;
3116 }
3117
3118 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
3119 {
3120         int index;
3121
3122         if (size <= 192) {
3123                 if (!size)
3124                         return ZERO_SIZE_PTR;
3125
3126                 index = size_index[size_index_elem(size)];
3127         } else
3128                 index = fls(size - 1);
3129
3130 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3131         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
3132                 return kmalloc_dma_caches[index];
3133
3134 #endif
3135         return kmalloc_caches[index];
3136 }
3137
3138 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3139 {
3140         struct kmem_cache *s;
3141         void *ret;
3142
3143         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3144                 return kmalloc_large(size, flags);
3145
3146         s = get_slab(size, flags);
3147
3148         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3149                 return s;
3150
3151         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
3152
3153         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3154
3155         return ret;
3156 }
3157 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3158
3159 #ifdef CONFIG_NUMA
3160 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3161 {
3162         struct page *page;
3163         void *ptr = NULL;
3164
3165         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
3166         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
3167         if (page)
3168                 ptr = page_address(page);
3169
3170         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
3171         return ptr;
3172 }
3173
3174 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3175 {
3176         struct kmem_cache *s;
3177         void *ret;
3178
3179         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3180                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3181
3182                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3183                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3184                                    flags, node);
3185
3186                 return ret;
3187         }
3188
3189         s = get_slab(size, flags);
3190
3191         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3192                 return s;
3193
3194         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
3195
3196         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3197
3198         return ret;
3199 }
3200 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3201 #endif
3202
3203 size_t ksize(const void *object)
3204 {
3205         struct page *page;
3206
3207         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3208                 return 0;
3209
3210         page = virt_to_head_page(object);
3211
3212         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3213                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3214                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3215         }
3216
3217         return slab_ksize(page->slab);
3218 }
3219 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3220
3221 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3222 bool verify_mem_not_deleted(const void *x)
3223 {
3224         struct page *page;
3225         void *object = (void *)x;
3226         unsigned long flags;
3227         bool rv;
3228
3229         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3230                 return false;
3231
3232         local_irq_save(flags);
3233
3234         page = virt_to_head_page(x);
3235         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3236                 /* maybe it was from stack? */
3237                 rv = true;
3238                 goto out_unlock;
3239         }
3240
3241         slab_lock(page);
3242         if (on_freelist(page->slab, page, object)) {
3243                 object_err(page->slab, page, object, "Object is on free-list");
3244                 rv = false;
3245         } else {
3246                 rv = true;
3247         }
3248         slab_unlock(page);
3249
3250 out_unlock:
3251         local_irq_restore(flags);
3252         return rv;
3253 }
3254 EXPORT_SYMBOL(verify_mem_not_deleted);
3255 #endif
3256
3257 void kfree(const void *x)
3258 {
3259         struct page *page;
3260         void *object = (void *)x;
3261
3262         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3263
3264         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3265                 return;
3266
3267         page = virt_to_head_page(x);
3268         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3269                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3270                 kmemleak_free(x);
3271                 put_page(page);
3272                 return;
3273         }
3274         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
3275 }
3276 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3277
3278 /*
3279  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
3280  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
3281  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
3282  * and thus they can be removed from the partial lists.
3283  *
3284  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3285  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3286  * are freed in them.
3287  */
3288 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
3289 {
3290         int node;
3291         int i;
3292         struct kmem_cache_node *n;
3293         struct page *page;
3294         struct page *t;
3295         int objects = oo_objects(s->max);
3296         struct list_head *slabs_by_inuse =
3297                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
3298         unsigned long flags;
3299
3300         if (!slabs_by_inuse)
3301                 return -ENOMEM;
3302
3303         flush_all(s);
3304         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3305                 n = get_node(s, node);
3306
3307                 if (!n->nr_partial)
3308                         continue;
3309
3310                 for (i = 0; i < objects; i++)
3311                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
3312
3313                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3314
3315                 /*
3316                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
3317                  *
3318                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3319                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3320                  */
3321                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3322                         if (!page->inuse) {
3323                                 remove_partial(n, page);
3324                                 discard_slab(s, page);
3325                         } else {
3326                                 list_move(&page->lru,
3327                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
3328                         }
3329                 }
3330
3331                 /*
3332                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
3333                  * first and the least used slabs at the end.
3334                  */
3335                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
3336                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
3337
3338                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3339         }
3340
3341         kfree(slabs_by_inuse);
3342         return 0;
3343 }
3344 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
3345
3346 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
3347 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3348 {
3349         struct kmem_cache *s;
3350
3351         down_read(&slub_lock);
3352         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3353                 kmem_cache_shrink(s);
3354         up_read(&slub_lock);
3355
3356         return 0;
3357 }
3358
3359 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3360 {
3361         struct kmem_cache_node *n;
3362         struct kmem_cache *s;
3363         struct memory_notify *marg = arg;
3364         int offline_node;
3365
3366         offline_node = marg->status_change_nid;
3367
3368         /*
3369          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3370          * for it yet.
3371          */
3372         if (offline_node < 0)
3373                 return;
3374
3375         down_read(&slub_lock);
3376         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3377                 n = get_node(s, offline_node);
3378                 if (n) {
3379                         /*
3380                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3381                          * that is going down. We were unable to free them,
3382                          * and offline_pages() function shouldn't call this
3383                          * callback. So, we must fail.
3384                          */
3385                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3386
3387                         s->node[offline_node] = NULL;
3388                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3389                 }
3390         }
3391         up_read(&slub_lock);
3392 }
3393
3394 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
3395 {
3396         struct kmem_cache_node *n;
3397         struct kmem_cache *s;
3398         struct memory_notify *marg = arg;
3399         int nid = marg->status_change_nid;
3400         int ret = 0;
3401
3402         /*
3403          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
3404          * already created. Nothing to do.
3405          */
3406         if (nid < 0)
3407                 return 0;
3408
3409         /*
3410          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
3411          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
3412          * online.
3413          */
3414         down_read(&slub_lock);
3415         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3416                 /*
3417                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3418                  *      since memory is not yet available from the node that
3419                  *      is brought up.
3420                  */
3421                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
3422                 if (!n) {
3423                         ret = -ENOMEM;
3424                         goto out;
3425                 }
3426                 init_kmem_cache_node(n, s);
3427                 s->node[nid] = n;
3428         }
3429 out:
3430         up_read(&slub_lock);
3431         return ret;
3432 }
3433
3434 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3435                                 unsigned long action, void *arg)
3436 {
3437         int ret = 0;
3438
3439         switch (action) {
3440         case MEM_GOING_ONLINE:
3441                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3442                 break;
3443         case MEM_GOING_OFFLINE:
3444                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3445                 break;
3446         case MEM_OFFLINE:
3447         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3448                 slab_mem_offline_callback(arg);
3449                 break;
3450         case MEM_ONLINE:
3451         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3452                 break;
3453         }
3454         if (ret)
3455                 ret = notifier_from_errno(ret);
3456         else
3457                 ret = NOTIFY_OK;
3458         return ret;
3459 }
3460
3461 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3462
3463 /********************************************************************
3464  *                      Basic setup of slabs
3465  *******************************************************************/
3466
3467 /*
3468  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
3469  * the page allocator
3470  */
3471
3472 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
3473 {
3474         int node;
3475
3476         list_add(&s->list, &slab_caches);
3477         s->refcount = -1;
3478
3479         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3480                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3481                 struct page *p;
3482
3483                 if (n) {
3484                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
3485                                 p->slab = s;
3486
3487 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3488                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
3489                                 p->slab = s;
3490 #endif
3491                 }
3492         }
3493 }
3494
3495 void __init kmem_cache_init(void)
3496 {
3497         int i;
3498         int caches = 0;
3499         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3500         int order;
3501         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3502         unsigned long kmalloc_size;
3503
3504         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3505                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3506
3507         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3508         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3509         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3510         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3511
3512         /*
3513          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3514          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3515          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3516          */
3517         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3518
3519         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3520                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3521                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3522
3523         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3524
3525         /* Able to allocate the per node structures */
3526         slab_state = PARTIAL;
3527
3528         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3529         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3530                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3531         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3532         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3533
3534         /*
3535          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3536          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3537          * update any list pointers.
3538          */
3539         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3540
3541         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3542         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3543
3544         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3545
3546         caches++;
3547         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3548         caches++;
3549         /* Free temporary boot structure */
3550         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3551
3552         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3553
3554         /*
3555          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3556          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3557          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3558          *
3559          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3560          * handle the index determination for the smaller caches.
3561          *
3562          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3563          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3564          */
3565         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3566                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3567
3568         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3569                 int elem = size_index_elem(i);
3570                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3571                         break;
3572                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3573         }
3574
3575         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3576                 /*
3577                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3578                  * is 64 byte.
3579                  */
3580                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3581                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3582         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3583                 /*
3584                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3585                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3586                  * instead.
3587                  */
3588                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3589                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3590         }
3591
3592         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3593         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3594                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3595                 caches++;
3596         }
3597
3598         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3599                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3600                 caches++;
3601         }
3602
3603         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3604                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3605                 caches++;
3606         }
3607
3608         slab_state = UP;
3609
3610         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3611         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3612                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3613                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3614         }
3615
3616         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3617                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3618                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3619         }
3620
3621         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3622                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3623
3624                 BUG_ON(!s);
3625                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3626         }
3627
3628 #ifdef CONFIG_SMP
3629         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3630 #endif
3631
3632 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3633         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3634                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3635
3636                 if (s && s->size) {
3637                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3638                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3639
3640                         BUG_ON(!name);
3641                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3642                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3643                 }
3644         }
3645 #endif
3646         printk(KERN_INFO
3647                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3648                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3649                 caches, cache_line_size(),
3650                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3651                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3652 }
3653
3654 void __init kmem_cache_init_late(void)
3655 {
3656 }
3657
3658 /*
3659  * Find a mergeable slab cache
3660  */
3661 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3662 {
3663         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3664                 return 1;
3665
3666         if (s->ctor)
3667                 return 1;
3668
3669         /*
3670          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3671          */
3672         if (s->refcount < 0)
3673                 return 1;
3674
3675         return 0;
3676 }
3677
3678 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3679                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3680                 void (*ctor)(void *))
3681 {
3682         struct kmem_cache *s;
3683
3684         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3685                 return NULL;
3686
3687         if (ctor)
3688                 return NULL;
3689
3690         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3691         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3692         size = ALIGN(size, align);
3693         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3694
3695         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3696                 if (slab_unmergeable(s))
3697                         continue;
3698
3699                 if (size > s->size)
3700                         continue;
3701
3702                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3703                                 continue;
3704                 /*
3705                  * Check if alignment is compatible.
3706                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3707                  */
3708                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3709                         continue;
3710
3711                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3712                         continue;
3713
3714                 return s;
3715         }
3716         return NULL;
3717 }
3718
3719 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3720                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3721 {
3722         struct kmem_cache *s;
3723         char *n;
3724
3725         if (WARN_ON(!name))
3726                 return NULL;
3727
3728         down_write(&slub_lock);
3729         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3730         if (s) {
3731                 s->refcount++;
3732                 /*
3733                  * Adjust the object sizes so that we clear
3734                  * the complete object on kzalloc.
3735                  */
3736                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3737                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3738
3739                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3740                         s->refcount--;
3741                         goto err;
3742                 }
3743                 up_write(&slub_lock);
3744                 return s;
3745         }
3746
3747         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3748         if (!n)
3749                 goto err;
3750
3751         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3752         if (s) {
3753                 if (kmem_cache_open(s, n,
3754                                 size, align, flags, ctor)) {
3755                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3756                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3757                                 list_del(&s->list);
3758                                 kfree(n);
3759                                 kfree(s);
3760                                 goto err;
3761                         }
3762                         up_write(&slub_lock);
3763                         return s;
3764                 }
3765                 kfree(n);
3766                 kfree(s);
3767         }
3768 err:
3769         up_write(&slub_lock);
3770
3771         if (flags & SLAB_PANIC)
3772                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3773         else
3774                 s = NULL;
3775         return s;
3776 }
3777 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3778
3779 #ifdef CONFIG_SMP
3780 /*
3781  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3782  * necessary.
3783  */
3784 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3785                 unsigned long action, void *hcpu)
3786 {
3787         long cpu = (long)hcpu;
3788         struct kmem_cache *s;
3789         unsigned long flags;
3790
3791         switch (action) {
3792         case CPU_UP_CANCELED:
3793         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3794         case CPU_DEAD:
3795         case CPU_DEAD_FROZEN:
3796                 down_read(&slub_lock);
3797                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3798                         local_irq_save(flags);
3799                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3800                         local_irq_restore(flags);
3801                 }
3802                 up_read(&slub_lock);
3803                 break;
3804         default:
3805                 break;
3806         }
3807         return NOTIFY_OK;
3808 }
3809
3810 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3811         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3812 };
3813
3814 #endif
3815
3816 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3817 {
3818         struct kmem_cache *s;
3819         void *ret;
3820
3821         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3822                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3823
3824         s = get_slab(size, gfpflags);
3825
3826         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3827                 return s;
3828
3829         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3830
3831         /* Honor the call site pointer we received. */
3832         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3833
3834         return ret;
3835 }
3836
3837 #ifdef CONFIG_NUMA
3838 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3839                                         int node, unsigned long caller)
3840 {
3841         struct kmem_cache *s;
3842         void *ret;
3843
3844         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3845                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3846
3847                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3848                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3849                                    gfpflags, node);
3850
3851                 return ret;
3852         }
3853
3854         s = get_slab(size, gfpflags);
3855
3856         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3857                 return s;
3858
3859         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3860
3861         /* Honor the call site pointer we received. */
3862         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3863
3864         return ret;
3865 }
3866 #endif
3867
3868 #ifdef CONFIG_SYSFS
3869 static int count_inuse(struct page *page)
3870 {
3871         return page->inuse;
3872 }
3873
3874 static int count_total(struct page *page)
3875 {
3876         return page->objects;
3877 }
3878 #endif
3879
3880 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3881 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3882                                                 unsigned long *map)
3883 {
3884         void *p;
3885         void *addr = page_address(page);
3886
3887         if (!check_slab(s, page) ||
3888                         !on_freelist(s, page, NULL))
3889                 return 0;
3890
3891         /* Now we know that a valid freelist exists */
3892         bitmap_zero(map, page->objects);
3893
3894         get_map(s, page, map);
3895         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3896                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3897                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
3898                                 return 0;
3899         }
3900
3901         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3902                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3903                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
3904                                 return 0;
3905         return 1;
3906 }
3907
3908 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3909                                                 unsigned long *map)
3910 {
3911         slab_lock(page);
3912         validate_slab(s, page, map);
3913         slab_unlock(page);
3914 }
3915
3916 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3917                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3918 {
3919         unsigned long count = 0;
3920         struct page *page;
3921         unsigned long flags;
3922
3923         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3924
3925         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3926                 validate_slab_slab(s, page, map);
3927                 count++;
3928         }
3929         if (count != n->nr_partial)
3930                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3931                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3932
3933         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3934                 goto out;
3935
3936         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3937                 validate_slab_slab(s, page, map);
3938                 count++;
3939         }
3940         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3941                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3942                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3943                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3944
3945 out:
3946         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3947         return count;
3948 }
3949
3950 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3951 {
3952         int node;
3953         unsigned long count = 0;
3954         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3955                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3956
3957         if (!map)
3958                 return -ENOMEM;
3959
3960         flush_all(s);
3961         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3962                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3963
3964                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3965         }
3966         kfree(map);
3967         return count;
3968 }
3969 /*
3970  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3971  * and freed.
3972  */
3973
3974 struct location {
3975         unsigned long count;
3976         unsigned long addr;
3977         long long sum_time;
3978         long min_time;
3979         long max_time;
3980         long min_pid;
3981         long max_pid;
3982         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3983         nodemask_t nodes;
3984 };
3985
3986 struct loc_track {
3987         unsigned long max;
3988         unsigned long count;
3989         struct location *loc;
3990 };
3991
3992 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3993 {
3994         if (t->max)
3995                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3996                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3997 }
3998
3999 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
4000 {
4001         struct location *l;
4002         int order;
4003
4004         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
4005
4006         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
4007         if (!l)
4008                 return 0;
4009
4010         if (t->count) {
4011                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4012                 free_loc_track(t);
4013         }
4014         t->max = max;
4015         t->loc = l;
4016         return 1;
4017 }
4018
4019 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4020                                 const struct track *track)
4021 {
4022         long start, end, pos;
4023         struct location *l;
4024         unsigned long caddr;
4025         unsigned long age = jiffies - track->when;
4026
4027         start = -1;
4028         end = t->count;
4029
4030         for ( ; ; ) {
4031                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4032
4033                 /*
4034                  * There is nothing at "end". If we end up there
4035                  * we need to add something to before end.
4036                  */
4037                 if (pos == end)
4038                         break;
4039
4040                 caddr = t->loc[pos].addr;
4041                 if (track->addr == caddr) {
4042
4043                         l = &t->loc[pos];
4044                         l->count++;
4045                         if (track->when) {
4046                                 l->sum_time += age;
4047                                 if (age < l->min_time)
4048                                         l->min_time = age;
4049                                 if (age > l->max_time)
4050                                         l->max_time = age;
4051
4052                                 if (track->pid < l->min_pid)
4053                                         l->min_pid = track->pid;
4054                                 if (track->pid > l->max_pid)
4055                                         l->max_pid = track->pid;
4056
4057                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4058                                                 to_cpumask(l->cpus));
4059                         }
4060                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4061                         return 1;
4062                 }
4063
4064                 if (track->addr < caddr)
4065                         end = pos;
4066                 else
4067                         start = pos;
4068         }
4069
4070         /*
4071          * Not found. Insert new tracking element.
4072          */
4073         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4074                 return 0;
4075
4076         l = t->loc + pos;
4077         if (pos < t->count)
4078                 memmove(l + 1, l,
4079                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4080         t->count++;
4081         l->count = 1;
4082         l->addr = track->addr;
4083         l->sum_time = age;
4084         l->min_time = age;
4085         l->max_time = age;
4086         l->min_pid = track->pid;
4087         l->max_pid = track->pid;
4088         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4089         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4090         nodes_clear(l->nodes);
4091         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4092         return 1;
4093 }
4094
4095 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4096                 struct page *page, enum track_item alloc,
4097                 unsigned long *map)
4098 {
4099         void *addr = page_address(page);
4100         void *p;
4101
4102         bitmap_zero(map, page->objects);
4103         get_map(s, page, map);
4104
4105         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4106                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4107                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4108 }
4109
4110 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4111                                         enum track_item alloc)
4112 {
4113         int len = 0;
4114         unsigned long i;
4115         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4116         int node;
4117         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4118                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4119
4120         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4121                                      GFP_TEMPORARY)) {
4122                 kfree(map);
4123                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4124         }
4125         /* Push back cpu slabs */
4126         flush_all(s);
4127
4128         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4129                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4130                 unsigned long flags;
4131                 struct page *page;
4132
4133                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4134                         continue;
4135
4136                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4137                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4138                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4139                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4140                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4141                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4142         }
4143
4144         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4145                 struct location *l = &t.loc[i];
4146
4147                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4148                         break;
4149                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4150
4151                 if (l->addr)
4152                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4153                 else
4154                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4155
4156                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4157                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4158                                 l->min_time,
4159                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4160                                 l->max_time);
4161                 } else
4162                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4163                                 l->min_time);
4164
4165                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4166                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4167                                 l->min_pid, l->max_pid);
4168                 else
4169                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4170                                 l->min_pid);
4171
4172                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4173                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4174                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4175                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
4176                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4177                                                  to_cpumask(l->cpus));
4178                 }
4179
4180                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4181                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4182                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
4183                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4184                                         l->nodes);
4185                 }
4186
4187                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4188         }
4189
4190         free_loc_track(&t);
4191         kfree(map);
4192         if (!t.count)
4193                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4194         return len;
4195 }
4196 #endif
4197
4198 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4199 static void resiliency_test(void)
4200 {
4201         u8 *p;
4202
4203         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
4204
4205         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
4206         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
4207         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
4208
4209         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4210         p[16] = 0x12;
4211         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
4212                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
4213
4214         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4215
4216         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4217         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4218         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4219         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
4220                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
4221         printk(KERN_ERR
4222                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4223
4224         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4225         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4226         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4227         *p = 0x56;
4228         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4229                                                                         p);
4230         printk(KERN_ERR
4231                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4232         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4233
4234         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
4235         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4236         kfree(p);
4237         *p = 0x78;
4238         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4239         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4240
4241         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4242         kfree(p);
4243         p[50] = 0x9a;
4244         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
4245                         p);
4246         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4247
4248         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4249         kfree(p);
4250         p[512] = 0xab;
4251         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4252         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4253 }
4254 #else
4255 #ifdef CONFIG_SYSFS
4256 static void resiliency_test(void) {};
4257 #endif
4258 #endif
4259
4260 #ifdef CONFIG_SYSFS
4261 enum slab_stat_type {
4262         SL_ALL,                 /* All slabs */
4263         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4264         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4265         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4266         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4267 };
4268
4269 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4270 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4271 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4272 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4273 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4274
4275 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4276                             char *buf, unsigned long flags)
4277 {
4278         unsigned long total = 0;
4279         int node;
4280         int x;
4281         unsigned long *nodes;
4282         unsigned long *per_cpu;
4283
4284         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4285         if (!nodes)
4286                 return -ENOMEM;
4287         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
4288
4289         if (flags & SO_CPU) {
4290                 int cpu;
4291
4292                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4293                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
4294
4295                         if (!c || c->node < 0)
4296                                 continue;
4297
4298                         if (c->page) {
4299                                         if (flags & SO_TOTAL)
4300                                                 x = c->page->objects;
4301                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4302                                         x = c->page->inuse;
4303                                 else
4304                                         x = 1;
4305
4306                                 total += x;
4307                                 nodes[c->node] += x;
4308                         }
4309                         per_cpu[c->node]++;
4310                 }
4311         }
4312
4313         lock_memory_hotplug();
4314 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4315         if (flags & SO_ALL) {
4316                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4317                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4318
4319                 if (flags & SO_TOTAL)
4320                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4321                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4322                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4323                                 count_partial(n, count_free);
4324
4325                         else
4326                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4327                         total += x;
4328                         nodes[node] += x;
4329                 }
4330
4331         } else
4332 #endif
4333         if (flags & SO_PARTIAL) {
4334                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4335                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4336
4337                         if (flags & SO_TOTAL)
4338                                 x = count_partial(n, count_total);
4339                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4340                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4341                         else
4342                                 x = n->nr_partial;
4343                         total += x;
4344                         nodes[node] += x;
4345                 }
4346         }
4347         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4348 #ifdef CONFIG_NUMA
4349         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
4350                 if (nodes[node])
4351                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4352                                         node, nodes[node]);
4353 #endif
4354         unlock_memory_hotplug();
4355         kfree(nodes);
4356         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4357 }
4358
4359 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4360 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4361 {
4362         int node;
4363
4364         for_each_online_node(node) {
4365                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4366
4367                 if (!n)
4368                         continue;
4369
4370                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4371                         return 1;
4372         }
4373         return 0;
4374 }
4375 #endif
4376
4377 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4378 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
4379
4380 struct slab_attribute {
4381         struct attribute attr;
4382         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4383         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4384 };
4385
4386 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4387         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
4388
4389 #define SLAB_ATTR(_name) \
4390         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4391         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
4392
4393 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4394 {
4395         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4396 }
4397 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4398
4399 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4400 {
4401         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4402 }
4403 SLAB_ATTR_RO(align);
4404
4405 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4406 {
4407         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
4408 }
4409 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4410
4411 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4412 {
4413         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4414 }
4415 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4416
4417 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4418                                 const char *buf, size_t length)
4419 {
4420         unsigned long order;
4421         int err;
4422
4423         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
4424         if (err)
4425                 return err;
4426
4427         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4428                 return -EINVAL;
4429
4430         calculate_sizes(s, order);
4431         return length;
4432 }
4433
4434 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4435 {
4436         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4437 }
4438 SLAB_ATTR(order);
4439
4440 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4441 {
4442         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4443 }
4444
4445 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4446                                  size_t length)
4447 {
4448         unsigned long min;
4449         int err;
4450
4451         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
4452         if (err)
4453                 return err;
4454
4455         set_min_partial(s, min);
4456         return length;
4457 }
4458 SLAB_ATTR(min_partial);
4459
4460 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4461 {
4462         if (!s->ctor)
4463                 return 0;
4464         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4465 }
4466 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4467
4468 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4469 {
4470         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
4471 }
4472 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4473
4474 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4475 {
4476         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4477 }
4478 SLAB_ATTR_RO(partial);
4479
4480 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4481 {
4482         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4483 }
4484 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4485
4486 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4487 {
4488         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4489 }
4490 SLAB_ATTR_RO(objects);
4491
4492 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4493 {
4494         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4495 }
4496 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4497
4498 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4499 {
4500         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4501 }
4502
4503 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4504                                 const char *buf, size_t length)
4505 {
4506         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4507         if (buf[0] == '1')
4508                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4509         return length;
4510 }
4511 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4512
4513 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4514 {
4515         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4516 }
4517 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4518
4519 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4520 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4521 {
4522         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4523 }
4524 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4525 #endif
4526
4527 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4528 {
4529         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4530 }
4531 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4532
4533 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4534 {
4535         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4536 }
4537 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4538
4539 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4540 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4541 {
4542         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4543 }
4544 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4545
4546 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4547 {
4548         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4549 }
4550 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4551
4552 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4553 {
4554         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4555 }
4556
4557 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4558                                 const char *buf, size_t length)
4559 {
4560         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4561         if (buf[0] == '1') {
4562                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4563                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4564         }
4565         return length;
4566 }
4567 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4568
4569 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4570 {
4571         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4572 }
4573
4574 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4575                                                         size_t length)
4576 {
4577         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4578         if (buf[0] == '1') {
4579                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4580                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4581         }
4582         return length;
4583 }
4584 SLAB_ATTR(trace);
4585
4586 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4587 {
4588         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4589 }
4590
4591 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4592                                 const char *buf, size_t length)
4593 {
4594         if (any_slab_objects(s))
4595                 return -EBUSY;
4596
4597         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4598         if (buf[0] == '1') {
4599                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4600                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4601         }
4602         calculate_sizes(s, -1);
4603         return length;
4604 }
4605 SLAB_ATTR(red_zone);
4606
4607 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4608 {
4609         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4610 }
4611
4612 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4613                                 const char *buf, size_t length)
4614 {
4615         if (any_slab_objects(s))
4616                 return -EBUSY;
4617
4618         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4619         if (buf[0] == '1') {
4620                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4621                 s->flags |= SLAB_POISON;
4622         }
4623         calculate_sizes(s, -1);
4624         return length;
4625 }
4626 SLAB_ATTR(poison);
4627
4628 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4629 {
4630         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4631 }
4632
4633 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4634                                 const char *buf, size_t length)
4635 {
4636         if (any_slab_objects(s))
4637                 return -EBUSY;
4638
4639         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4640         if (buf[0] == '1') {
4641                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4642                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4643         }
4644         calculate_sizes(s, -1);
4645         return length;
4646 }
4647 SLAB_ATTR(store_user);
4648
4649 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4650 {
4651         return 0;
4652 }
4653
4654 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4655                         const char *buf, size_t length)
4656 {
4657         int ret = -EINVAL;
4658
4659         if (buf[0] == '1') {
4660                 ret = validate_slab_cache(s);
4661                 if (ret >= 0)
4662                         ret = length;
4663         }
4664         return ret;
4665 }
4666 SLAB_ATTR(validate);
4667
4668 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4669 {
4670         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4671                 return -ENOSYS;
4672         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4673 }
4674 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4675
4676 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4677 {
4678         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4679                 return -ENOSYS;
4680         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4681 }
4682 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4683 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4684
4685 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4686 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4687 {
4688         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4689 }
4690
4691 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4692                                                         size_t length)
4693 {
4694         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4695         if (buf[0] == '1')
4696                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4697         return length;
4698 }
4699 SLAB_ATTR(failslab);
4700 #endif
4701
4702 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4703 {
4704         return 0;
4705 }
4706
4707 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4708                         const char *buf, size_t length)
4709 {
4710         if (buf[0] == '1') {
4711                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4712
4713                 if (rc)
4714                         return rc;
4715         } else
4716                 return -EINVAL;
4717         return length;
4718 }
4719 SLAB_ATTR(shrink);
4720
4721 #ifdef CONFIG_NUMA
4722 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4723 {
4724         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4725 }
4726
4727 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4728                                 const char *buf, size_t length)
4729 {
4730         unsigned long ratio;
4731         int err;
4732
4733         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4734         if (err)
4735                 return err;
4736
4737         if (ratio <= 100)
4738                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4739
4740         return length;
4741 }
4742 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4743 #endif
4744
4745 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4746 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4747 {
4748         unsigned long sum  = 0;
4749         int cpu;
4750         int len;
4751         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4752
4753         if (!data)
4754                 return -ENOMEM;
4755
4756         for_each_online_cpu(cpu) {
4757                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4758
4759                 data[cpu] = x;
4760                 sum += x;
4761         }
4762
4763         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4764
4765 #ifdef CONFIG_SMP
4766         for_each_online_cpu(cpu) {
4767                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4768                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4769         }
4770 #endif
4771         kfree(data);
4772         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4773 }
4774
4775 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4776 {
4777         int cpu;
4778
4779         for_each_online_cpu(cpu)
4780                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4781 }
4782
4783 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4784 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4785 {                                                               \
4786         return show_stat(s, buf, si);                           \
4787 }                                                               \
4788 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4789                                 const char *buf, size_t length) \
4790 {                                                               \
4791         if (buf[0] != '0')                                      \
4792                 return -EINVAL;                                 \
4793         clear_stat(s, si);                                      \
4794         return length;                                          \
4795 }                                                               \
4796 SLAB_ATTR(text);                                                \
4797
4798 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4799 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4800 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4801 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4802 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4803 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4804 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4805 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4806 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4807 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4808 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
4809 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4810 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4811 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4812 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4813 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4814 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4815 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4816 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
4817 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4818 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
4819 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
4820 #endif
4821
4822 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4823         &slab_size_attr.attr,
4824         &object_size_attr.attr,
4825         &objs_per_slab_attr.attr,
4826         &order_attr.attr,
4827         &min_partial_attr.attr,
4828         &objects_attr.attr,
4829         &objects_partial_attr.attr,
4830         &partial_attr.attr,
4831         &cpu_slabs_attr.attr,
4832         &ctor_attr.attr,
4833         &aliases_attr.attr,
4834         &align_attr.attr,
4835         &hwcache_align_attr.attr,
4836         &reclaim_account_attr.attr,
4837         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4838         &shrink_attr.attr,
4839         &reserved_attr.attr,
4840 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4841         &total_objects_attr.attr,
4842         &slabs_attr.attr,
4843         &sanity_checks_attr.attr,
4844         &trace_attr.attr,
4845         &red_zone_attr.attr,
4846         &poison_attr.attr,
4847         &store_user_attr.attr,
4848         &validate_attr.attr,
4849         &alloc_calls_attr.attr,
4850         &free_calls_attr.attr,
4851 #endif
4852 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4853         &cache_dma_attr.attr,
4854 #endif
4855 #ifdef CONFIG_NUMA
4856         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4857 #endif
4858 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4859         &alloc_fastpath_attr.attr,
4860         &alloc_slowpath_attr.attr,
4861         &free_fastpath_attr.attr,
4862         &free_slowpath_attr.attr,
4863         &free_frozen_attr.attr,
4864         &free_add_partial_attr.attr,
4865         &free_remove_partial_attr.attr,
4866         &alloc_from_partial_attr.attr,
4867         &alloc_slab_attr.attr,
4868         &alloc_refill_attr.attr,
4869         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
4870         &free_slab_attr.attr,
4871         &cpuslab_flush_attr.attr,
4872         &deactivate_full_attr.attr,
4873         &deactivate_empty_attr.attr,
4874         &deactivate_to_head_attr.attr,
4875         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4876         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4877         &deactivate_bypass_attr.attr,
4878         &order_fallback_attr.attr,
4879         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
4880         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
4881 #endif
4882 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4883         &failslab_attr.attr,
4884 #endif
4885
4886         NULL
4887 };
4888
4889 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4890         .attrs = slab_attrs,
4891 };
4892
4893 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4894                                 struct attribute *attr,
4895                                 char *buf)
4896 {
4897         struct slab_attribute *attribute;
4898         struct kmem_cache *s;
4899         int err;
4900
4901         attribute = to_slab_attr(attr);
4902         s = to_slab(kobj);
4903
4904         if (!attribute->show)
4905                 return -EIO;
4906
4907         err = attribute->show(s, buf);
4908
4909         return err;
4910 }
4911
4912 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4913                                 struct attribute *attr,
4914                                 const char *buf, size_t len)
4915 {
4916         struct slab_attribute *attribute;
4917         struct kmem_cache *s;
4918         int err;
4919
4920         attribute = to_slab_attr(attr);
4921         s = to_slab(kobj);
4922
4923         if (!attribute->store)
4924                 return -EIO;
4925
4926         err = attribute->store(s, buf, len);
4927
4928         return err;
4929 }
4930
4931 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4932 {
4933         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4934
4935         kfree(s->name);
4936         kfree(s);
4937 }
4938
4939 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4940         .show = slab_attr_show,
4941         .store = slab_attr_store,
4942 };
4943
4944 static struct kobj_type slab_ktype = {
4945         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4946         .release = kmem_cache_release
4947 };
4948
4949 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4950 {
4951         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4952
4953         if (ktype == &slab_ktype)
4954                 return 1;
4955         return 0;
4956 }
4957
4958 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4959         .filter = uevent_filter,
4960 };
4961
4962 static struct kset *slab_kset;
4963
4964 #define ID_STR_LENGTH 64
4965
4966 /* Create a unique string id for a slab cache:
4967  *
4968  * Format       :[flags-]size
4969  */
4970 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4971 {
4972         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4973         char *p = name;
4974
4975         BUG_ON(!name);
4976
4977         *p++ = ':';
4978         /*
4979          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4980          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4981          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4982          * are matched during merging to guarantee that the id is
4983          * unique.
4984          */
4985         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4986                 *p++ = 'd';
4987         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4988                 *p++ = 'a';
4989         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4990                 *p++ = 'F';
4991         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4992                 *p++ = 't';
4993         if (p != name + 1)
4994                 *p++ = '-';
4995         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4996         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4997         return name;
4998 }
4999
5000 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5001 {
5002         int err;
5003         const char *name;
5004         int unmergeable;
5005
5006         if (slab_state < SYSFS)
5007                 /* Defer until later */
5008                 return 0;
5009
5010         unmergeable = slab_unmergeable(s);
5011         if (unmergeable) {
5012                 /*
5013                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5014                  * This is typically the case for debug situations. In that
5015                  * case we can catch duplicate names easily.
5016                  */
5017                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5018                 name = s->name;
5019         } else {
5020                 /*
5021                  * Create a unique name for the slab as a target
5022                  * for the symlinks.
5023                  */
5024                 name = create_unique_id(s);
5025         }
5026
5027         s->kobj.kset = slab_kset;
5028         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
5029         if (err) {
5030                 kobject_put(&s->kobj);
5031                 return err;
5032         }
5033
5034         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5035         if (err) {
5036                 kobject_del(&s->kobj);
5037                 kobject_put(&s->kobj);
5038                 return err;
5039         }
5040         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
5041         if (!unmergeable) {
5042                 /* Setup first alias */
5043                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5044                 kfree(name);
5045         }
5046         return 0;
5047 }
5048
5049 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
5050 {
5051         if (slab_state < SYSFS)
5052                 /*
5053                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
5054                  * cache from sysfs.
5055                  */
5056                 return;
5057
5058         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
5059         kobject_del(&s->kobj);
5060         kobject_put(&s->kobj);
5061 }
5062
5063 /*
5064  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5065  * available lest we lose that information.
5066  */
5067 struct saved_alias {
5068         struct kmem_cache *s;
5069         const char *name;
5070         struct saved_alias *next;
5071 };
5072
5073 static struct saved_alias *alias_list;
5074
5075 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5076 {
5077         struct saved_alias *al;
5078
5079         if (slab_state == SYSFS) {
5080                 /*
5081                  * If we have a leftover link then remove it.
5082                  */
5083                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5084                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5085         }
5086
5087         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5088         if (!al)
5089                 return -ENOMEM;
5090
5091         al->s = s;
5092         al->name = name;
5093         al->next = alias_list;
5094         alias_list = al;
5095         return 0;
5096 }
5097
5098 static int __init slab_sysfs_init(void)
5099 {
5100         struct kmem_cache *s;
5101         int err;
5102
5103         down_write(&slub_lock);
5104
5105         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
5106         if (!slab_kset) {
5107                 up_write(&slub_lock);
5108                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
5109                 return -ENOSYS;
5110         }
5111
5112         slab_state = SYSFS;
5113
5114         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5115                 err = sysfs_slab_add(s);
5116                 if (err)
5117                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
5118                                                 " to sysfs\n", s->name);
5119         }
5120
5121         while (alias_list) {
5122                 struct saved_alias *al = alias_list;
5123
5124                 alias_list = alias_list->next;
5125                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5126                 if (err)
5127                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
5128                                         " %s to sysfs\n", s->name);
5129                 kfree(al);
5130         }
5131
5132         up_write(&slub_lock);
5133         resiliency_test();
5134         return 0;
5135 }
5136
5137 __initcall(slab_sysfs_init);
5138 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5139
5140 /*
5141  * The /proc/slabinfo ABI
5142  */
5143 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5144 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
5145 {
5146         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
5147         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
5148                  "<objperslab> <pagesperslab>");
5149         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
5150         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
5151         seq_putc(m, '\n');
5152 }
5153
5154 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5155 {
5156         loff_t n = *pos;
5157
5158         down_read(&slub_lock);
5159         if (!n)
5160                 print_slabinfo_header(m);
5161
5162         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
5163 }
5164
5165 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
5166 {
5167         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
5168 }
5169
5170 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
5171 {
5172         up_read(&slub_lock);
5173 }
5174
5175 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
5176 {
5177         unsigned long nr_partials = 0;
5178         unsigned long nr_slabs = 0;
5179         unsigned long nr_inuse = 0;
5180         unsigned long nr_objs = 0;
5181         unsigned long nr_free = 0;
5182         struct kmem_cache *s;
5183         int node;
5184
5185         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
5186
5187         for_each_online_node(node) {
5188                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
5189
5190                 if (!n)
5191                         continue;
5192
5193                 nr_partials += n->nr_partial;
5194                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
5195                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
5196                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5197         }
5198
5199         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
5200
5201         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
5202                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
5203                    (1 << oo_order(s->oo)));
5204         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
5205         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
5206                    0UL);
5207         seq_putc(m, '\n');
5208         return 0;
5209 }
5210
5211 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
5212         .start = s_start,
5213         .next = s_next,
5214         .stop = s_stop,
5215         .show = s_show,
5216 };
5217
5218 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
5219 {
5220         return seq_open(file, &slabinfo_op);
5221 }
5222
5223 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
5224         .open           = slabinfo_open,
5225         .read           = seq_read,
5226         .llseek         = seq_lseek,
5227         .release        = seq_release,
5228 };
5229
5230 static int __init slab_proc_init(void)
5231 {
5232         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
5233         return 0;
5234 }
5235 module_init(slab_proc_init);
5236 #endif /* CONFIG_SLABINFO */