mm/sl[aou]b: Move sysfs_slab_add to common
[linux-3.10.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 "slab.h"
20 #include <linux/proc_fs.h>
21 #include <linux/seq_file.h>
22 #include <linux/kmemcheck.h>
23 #include <linux/cpu.h>
24 #include <linux/cpuset.h>
25 #include <linux/mempolicy.h>
26 #include <linux/ctype.h>
27 #include <linux/debugobjects.h>
28 #include <linux/kallsyms.h>
29 #include <linux/memory.h>
30 #include <linux/math64.h>
31 #include <linux/fault-inject.h>
32 #include <linux/stacktrace.h>
33 #include <linux/prefetch.h>
34
35 #include <trace/events/kmem.h>
36
37 #include "internal.h"
38
39 /*
40  * Lock order:
41  *   1. slab_mutex (Global Mutex)
42  *   2. node->list_lock
43  *   3. slab_lock(page) (Only on some arches and for debugging)
44  *
45  *   slab_mutex
46  *
47  *   The role of the slab_mutex is to protect the list of all the slabs
48  *   and to synchronize major metadata changes to slab cache structures.
49  *
50  *   The slab_lock is only used for debugging and on arches that do not
51  *   have the ability to do a cmpxchg_double. It only protects the second
52  *   double word in the page struct. Meaning
53  *      A. page->freelist       -> List of object free in a page
54  *      B. page->counters       -> Counters of objects
55  *      C. page->frozen         -> frozen state
56  *
57  *   If a slab is frozen then it is exempt from list management. It is not
58  *   on any list. The processor that froze the slab is the one who can
59  *   perform list operations on the page. Other processors may put objects
60  *   onto the freelist but the processor that froze the slab is the only
61  *   one that can retrieve the objects from the page's freelist.
62  *
63  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
64  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
65  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
66  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
67  *   modified without taking the list lock).
68  *
69  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
70  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
71  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
72  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
73  *   the list lock.
74  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
75  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
76  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
77  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
78  *
79  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
80  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
81  *
82  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
83  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
84  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
85  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
86  * cannot scan all objects.
87  *
88  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
89  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
90  * fast frees and allocs.
91  *
92  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
93  *
94  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
95  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
96  *                      such as satisfying allocations for a specific
97  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
98  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
99  *                      list operations. It is up to the processor holding
100  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
101  *                      when the slab is no longer needed.
102  *
103  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
104  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
105  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
106  *                      freelist that allows lockless access to
107  *                      free objects in addition to the regular freelist
108  *                      that requires the slab lock.
109  *
110  * PageError            Slab requires special handling due to debug
111  *                      options set. This moves slab handling out of
112  *                      the fast path and disables lockless freelists.
113  */
114
115 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
116                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
117
118 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
119 {
120 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
121         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
122 #else
123         return 0;
124 #endif
125 }
126
127 /*
128  * Issues still to be resolved:
129  *
130  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
131  *
132  * - Variable sizing of the per node arrays
133  */
134
135 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
136 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
137
138 /* Enable to log cmpxchg failures */
139 #undef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
140
141 /*
142  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
143  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
144  */
145 #define MIN_PARTIAL 5
146
147 /*
148  * Maximum number of desirable partial slabs.
149  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
150  * sort the partial list by the number of objects in the.
151  */
152 #define MAX_PARTIAL 10
153
154 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
155                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
156
157 /*
158  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
159  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
160  * metadata.
161  */
162 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
163
164 /*
165  * Set of flags that will prevent slab merging
166  */
167 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
168                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
169                 SLAB_FAILSLAB)
170
171 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
172                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
173
174 #define OO_SHIFT        16
175 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
176 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       32767 /* since page.objects is u15 */
177
178 /* Internal SLUB flags */
179 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
180 #define __CMPXCHG_DOUBLE        0x40000000UL /* Use cmpxchg_double */
181
182 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
183
184 #ifdef CONFIG_SMP
185 static struct notifier_block slab_notifier;
186 #endif
187
188 /*
189  * Tracking user of a slab.
190  */
191 #define TRACK_ADDRS_COUNT 16
192 struct track {
193         unsigned long addr;     /* Called from address */
194 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
195         unsigned long addrs[TRACK_ADDRS_COUNT]; /* Called from address */
196 #endif
197         int cpu;                /* Was running on cpu */
198         int pid;                /* Pid context */
199         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
200 };
201
202 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
203
204 #ifdef CONFIG_SYSFS
205 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
206 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
207
208 #else
209 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
210                                                         { return 0; }
211 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s) { }
212
213 #endif
214
215 static inline void stat(const struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
216 {
217 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
218         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
219 #endif
220 }
221
222 /********************************************************************
223  *                      Core slab cache functions
224  *******************************************************************/
225
226 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
227 {
228         return s->node[node];
229 }
230
231 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
232 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
233                                 struct page *page, const void *object)
234 {
235         void *base;
236
237         if (!object)
238                 return 1;
239
240         base = page_address(page);
241         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
242                 (object - base) % s->size) {
243                 return 0;
244         }
245
246         return 1;
247 }
248
249 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
250 {
251         return *(void **)(object + s->offset);
252 }
253
254 static void prefetch_freepointer(const struct kmem_cache *s, void *object)
255 {
256         prefetch(object + s->offset);
257 }
258
259 static inline void *get_freepointer_safe(struct kmem_cache *s, void *object)
260 {
261         void *p;
262
263 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
264         probe_kernel_read(&p, (void **)(object + s->offset), sizeof(p));
265 #else
266         p = get_freepointer(s, object);
267 #endif
268         return p;
269 }
270
271 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
272 {
273         *(void **)(object + s->offset) = fp;
274 }
275
276 /* Loop over all objects in a slab */
277 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
278         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
279                         __p += (__s)->size)
280
281 /* Determine object index from a given position */
282 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
283 {
284         return (p - addr) / s->size;
285 }
286
287 static inline size_t slab_ksize(const struct kmem_cache *s)
288 {
289 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
290         /*
291          * Debugging requires use of the padding between object
292          * and whatever may come after it.
293          */
294         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
295                 return s->object_size;
296
297 #endif
298         /*
299          * If we have the need to store the freelist pointer
300          * back there or track user information then we can
301          * only use the space before that information.
302          */
303         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
304                 return s->inuse;
305         /*
306          * Else we can use all the padding etc for the allocation
307          */
308         return s->size;
309 }
310
311 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
312 {
313         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
314 }
315
316 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
317                 unsigned long size, int reserved)
318 {
319         struct kmem_cache_order_objects x = {
320                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
321         };
322
323         return x;
324 }
325
326 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
327 {
328         return x.x >> OO_SHIFT;
329 }
330
331 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
332 {
333         return x.x & OO_MASK;
334 }
335
336 /*
337  * Per slab locking using the pagelock
338  */
339 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
340 {
341         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
342 }
343
344 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
345 {
346         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
347 }
348
349 /* Interrupts must be disabled (for the fallback code to work right) */
350 static inline bool __cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
351                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
352                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
353                 const char *n)
354 {
355         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
356 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
357     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
358         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
359                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
360                         freelist_old, counters_old,
361                         freelist_new, counters_new))
362                 return 1;
363         } else
364 #endif
365         {
366                 slab_lock(page);
367                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
368                         page->freelist = freelist_new;
369                         page->counters = counters_new;
370                         slab_unlock(page);
371                         return 1;
372                 }
373                 slab_unlock(page);
374         }
375
376         cpu_relax();
377         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
378
379 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
380         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
381 #endif
382
383         return 0;
384 }
385
386 static inline bool cmpxchg_double_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
387                 void *freelist_old, unsigned long counters_old,
388                 void *freelist_new, unsigned long counters_new,
389                 const char *n)
390 {
391 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
392     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
393         if (s->flags & __CMPXCHG_DOUBLE) {
394                 if (cmpxchg_double(&page->freelist, &page->counters,
395                         freelist_old, counters_old,
396                         freelist_new, counters_new))
397                 return 1;
398         } else
399 #endif
400         {
401                 unsigned long flags;
402
403                 local_irq_save(flags);
404                 slab_lock(page);
405                 if (page->freelist == freelist_old && page->counters == counters_old) {
406                         page->freelist = freelist_new;
407                         page->counters = counters_new;
408                         slab_unlock(page);
409                         local_irq_restore(flags);
410                         return 1;
411                 }
412                 slab_unlock(page);
413                 local_irq_restore(flags);
414         }
415
416         cpu_relax();
417         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_FAIL);
418
419 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
420         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg double redo ", n, s->name);
421 #endif
422
423         return 0;
424 }
425
426 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
427 /*
428  * Determine a map of object in use on a page.
429  *
430  * Node listlock must be held to guarantee that the page does
431  * not vanish from under us.
432  */
433 static void get_map(struct kmem_cache *s, struct page *page, unsigned long *map)
434 {
435         void *p;
436         void *addr = page_address(page);
437
438         for (p = page->freelist; p; p = get_freepointer(s, p))
439                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
440 }
441
442 /*
443  * Debug settings:
444  */
445 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
446 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
447 #else
448 static int slub_debug;
449 #endif
450
451 static char *slub_debug_slabs;
452 static int disable_higher_order_debug;
453
454 /*
455  * Object debugging
456  */
457 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
458 {
459         print_hex_dump(KERN_ERR, text, DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 1, addr,
460                         length, 1);
461 }
462
463 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
464         enum track_item alloc)
465 {
466         struct track *p;
467
468         if (s->offset)
469                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
470         else
471                 p = object + s->inuse;
472
473         return p + alloc;
474 }
475
476 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
477                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
478 {
479         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
480
481         if (addr) {
482 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
483                 struct stack_trace trace;
484                 int i;
485
486                 trace.nr_entries = 0;
487                 trace.max_entries = TRACK_ADDRS_COUNT;
488                 trace.entries = p->addrs;
489                 trace.skip = 3;
490                 save_stack_trace(&trace);
491
492                 /* See rant in lockdep.c */
493                 if (trace.nr_entries != 0 &&
494                     trace.entries[trace.nr_entries - 1] == ULONG_MAX)
495                         trace.nr_entries--;
496
497                 for (i = trace.nr_entries; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
498                         p->addrs[i] = 0;
499 #endif
500                 p->addr = addr;
501                 p->cpu = smp_processor_id();
502                 p->pid = current->pid;
503                 p->when = jiffies;
504         } else
505                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
506 }
507
508 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
509 {
510         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
511                 return;
512
513         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
514         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
515 }
516
517 static void print_track(const char *s, struct track *t)
518 {
519         if (!t->addr)
520                 return;
521
522         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
523                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
524 #ifdef CONFIG_STACKTRACE
525         {
526                 int i;
527                 for (i = 0; i < TRACK_ADDRS_COUNT; i++)
528                         if (t->addrs[i])
529                                 printk(KERN_ERR "\t%pS\n", (void *)t->addrs[i]);
530                         else
531                                 break;
532         }
533 #endif
534 }
535
536 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
537 {
538         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
539                 return;
540
541         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
542         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
543 }
544
545 static void print_page_info(struct page *page)
546 {
547         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
548                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
549
550 }
551
552 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
553 {
554         va_list args;
555         char buf[100];
556
557         va_start(args, fmt);
558         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
559         va_end(args);
560         printk(KERN_ERR "========================================"
561                         "=====================================\n");
562         printk(KERN_ERR "BUG %s (%s): %s\n", s->name, print_tainted(), buf);
563         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
564                         "-------------------------------------\n\n");
565 }
566
567 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
568 {
569         va_list args;
570         char buf[100];
571
572         va_start(args, fmt);
573         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
574         va_end(args);
575         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
576 }
577
578 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
579 {
580         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
581         u8 *addr = page_address(page);
582
583         print_tracking(s, p);
584
585         print_page_info(page);
586
587         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
588                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
589
590         if (p > addr + 16)
591                 print_section("Bytes b4 ", p - 16, 16);
592
593         print_section("Object ", p, min_t(unsigned long, s->object_size,
594                                 PAGE_SIZE));
595         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
596                 print_section("Redzone ", p + s->object_size,
597                         s->inuse - s->object_size);
598
599         if (s->offset)
600                 off = s->offset + sizeof(void *);
601         else
602                 off = s->inuse;
603
604         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
605                 off += 2 * sizeof(struct track);
606
607         if (off != s->size)
608                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
609                 print_section("Padding ", p + off, s->size - off);
610
611         dump_stack();
612 }
613
614 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
615                         u8 *object, char *reason)
616 {
617         slab_bug(s, "%s", reason);
618         print_trailer(s, page, object);
619 }
620
621 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, const char *fmt, ...)
622 {
623         va_list args;
624         char buf[100];
625
626         va_start(args, fmt);
627         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
628         va_end(args);
629         slab_bug(s, "%s", buf);
630         print_page_info(page);
631         dump_stack();
632 }
633
634 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
635 {
636         u8 *p = object;
637
638         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
639                 memset(p, POISON_FREE, s->object_size - 1);
640                 p[s->object_size - 1] = POISON_END;
641         }
642
643         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
644                 memset(p + s->object_size, val, s->inuse - s->object_size);
645 }
646
647 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
648                                                 void *from, void *to)
649 {
650         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
651         memset(from, data, to - from);
652 }
653
654 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
655                         u8 *object, char *what,
656                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
657 {
658         u8 *fault;
659         u8 *end;
660
661         fault = memchr_inv(start, value, bytes);
662         if (!fault)
663                 return 1;
664
665         end = start + bytes;
666         while (end > fault && end[-1] == value)
667                 end--;
668
669         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
670         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
671                                         fault, end - 1, fault[0], value);
672         print_trailer(s, page, object);
673
674         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
675         return 0;
676 }
677
678 /*
679  * Object layout:
680  *
681  * object address
682  *      Bytes of the object to be managed.
683  *      If the freepointer may overlay the object then the free
684  *      pointer is the first word of the object.
685  *
686  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
687  *      0xa5 (POISON_END)
688  *
689  * object + s->object_size
690  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
691  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
692  *      object_size == inuse.
693  *
694  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
695  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
696  *
697  * object + s->inuse
698  *      Meta data starts here.
699  *
700  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
701  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
702  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
703  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
704  *              before the word boundary.
705  *
706  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
707  *
708  * object + s->size
709  *      Nothing is used beyond s->size.
710  *
711  * If slabcaches are merged then the object_size and inuse boundaries are mostly
712  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
713  * may be used with merged slabcaches.
714  */
715
716 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
717 {
718         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
719
720         if (s->offset)
721                 /* Freepointer is placed after the object. */
722                 off += sizeof(void *);
723
724         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
725                 /* We also have user information there */
726                 off += 2 * sizeof(struct track);
727
728         if (s->size == off)
729                 return 1;
730
731         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
732                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
733 }
734
735 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
736 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
737 {
738         u8 *start;
739         u8 *fault;
740         u8 *end;
741         int length;
742         int remainder;
743
744         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
745                 return 1;
746
747         start = page_address(page);
748         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
749         end = start + length;
750         remainder = length % s->size;
751         if (!remainder)
752                 return 1;
753
754         fault = memchr_inv(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
755         if (!fault)
756                 return 1;
757         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
758                 end--;
759
760         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
761         print_section("Padding ", end - remainder, remainder);
762
763         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
764         return 0;
765 }
766
767 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
768                                         void *object, u8 val)
769 {
770         u8 *p = object;
771         u8 *endobject = object + s->object_size;
772
773         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
774                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
775                         endobject, val, s->inuse - s->object_size))
776                         return 0;
777         } else {
778                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->object_size < s->inuse) {
779                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
780                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->object_size);
781                 }
782         }
783
784         if (s->flags & SLAB_POISON) {
785                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
786                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
787                                         POISON_FREE, s->object_size - 1) ||
788                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
789                                 p + s->object_size - 1, POISON_END, 1)))
790                         return 0;
791                 /*
792                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
793                  */
794                 check_pad_bytes(s, page, p);
795         }
796
797         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
798                 /*
799                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
800                  * freepointer while object is allocated.
801                  */
802                 return 1;
803
804         /* Check free pointer validity */
805         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
806                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
807                 /*
808                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
809                  * of the free objects in this slab. May cause
810                  * another error because the object count is now wrong.
811                  */
812                 set_freepointer(s, p, NULL);
813                 return 0;
814         }
815         return 1;
816 }
817
818 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
819 {
820         int maxobj;
821
822         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
823
824         if (!PageSlab(page)) {
825                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
826                 return 0;
827         }
828
829         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
830         if (page->objects > maxobj) {
831                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
832                         s->name, page->objects, maxobj);
833                 return 0;
834         }
835         if (page->inuse > page->objects) {
836                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
837                         s->name, page->inuse, page->objects);
838                 return 0;
839         }
840         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
841         slab_pad_check(s, page);
842         return 1;
843 }
844
845 /*
846  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
847  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
848  */
849 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
850 {
851         int nr = 0;
852         void *fp;
853         void *object = NULL;
854         unsigned long max_objects;
855
856         fp = page->freelist;
857         while (fp && nr <= page->objects) {
858                 if (fp == search)
859                         return 1;
860                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
861                         if (object) {
862                                 object_err(s, page, object,
863                                         "Freechain corrupt");
864                                 set_freepointer(s, object, NULL);
865                                 break;
866                         } else {
867                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
868                                 page->freelist = NULL;
869                                 page->inuse = page->objects;
870                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
871                                 return 0;
872                         }
873                         break;
874                 }
875                 object = fp;
876                 fp = get_freepointer(s, object);
877                 nr++;
878         }
879
880         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
881         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
882                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
883
884         if (page->objects != max_objects) {
885                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
886                         "should be %d", page->objects, max_objects);
887                 page->objects = max_objects;
888                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
889         }
890         if (page->inuse != page->objects - nr) {
891                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
892                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
893                 page->inuse = page->objects - nr;
894                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
895         }
896         return search == NULL;
897 }
898
899 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
900                                                                 int alloc)
901 {
902         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
903                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
904                         s->name,
905                         alloc ? "alloc" : "free",
906                         object, page->inuse,
907                         page->freelist);
908
909                 if (!alloc)
910                         print_section("Object ", (void *)object, s->object_size);
911
912                 dump_stack();
913         }
914 }
915
916 /*
917  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
918  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
919  */
920 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
921 {
922         flags &= gfp_allowed_mask;
923         lockdep_trace_alloc(flags);
924         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
925
926         return should_failslab(s->object_size, flags, s->flags);
927 }
928
929 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
930 {
931         flags &= gfp_allowed_mask;
932         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, slab_ksize(s));
933         kmemleak_alloc_recursive(object, s->object_size, 1, s->flags, flags);
934 }
935
936 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
937 {
938         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
939
940         /*
941          * Trouble is that we may no longer disable interupts in the fast path
942          * So in order to make the debug calls that expect irqs to be
943          * disabled we need to disable interrupts temporarily.
944          */
945 #if defined(CONFIG_KMEMCHECK) || defined(CONFIG_LOCKDEP)
946         {
947                 unsigned long flags;
948
949                 local_irq_save(flags);
950                 kmemcheck_slab_free(s, x, s->object_size);
951                 debug_check_no_locks_freed(x, s->object_size);
952                 local_irq_restore(flags);
953         }
954 #endif
955         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
956                 debug_check_no_obj_freed(x, s->object_size);
957 }
958
959 /*
960  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
961  *
962  * list_lock must be held.
963  */
964 static void add_full(struct kmem_cache *s,
965         struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
966 {
967         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
968                 return;
969
970         list_add(&page->lru, &n->full);
971 }
972
973 /*
974  * list_lock must be held.
975  */
976 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
977 {
978         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
979                 return;
980
981         list_del(&page->lru);
982 }
983
984 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
985 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
986 {
987         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
988
989         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
990 }
991
992 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
993 {
994         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
995 }
996
997 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
998 {
999         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1000
1001         /*
1002          * May be called early in order to allocate a slab for the
1003          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
1004          * dilemma by deferring the increment of the count during
1005          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
1006          */
1007         if (n) {
1008                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1009                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
1010         }
1011 }
1012 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
1013 {
1014         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1015
1016         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1017         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
1018 }
1019
1020 /* Object debug checks for alloc/free paths */
1021 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1022                                                                 void *object)
1023 {
1024         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
1025                 return;
1026
1027         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1028         init_tracking(s, object);
1029 }
1030
1031 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1032                                         void *object, unsigned long addr)
1033 {
1034         if (!check_slab(s, page))
1035                 goto bad;
1036
1037         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1038                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
1039                 goto bad;
1040         }
1041
1042         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
1043                 goto bad;
1044
1045         /* Success perform special debug activities for allocs */
1046         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1047                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
1048         trace(s, page, object, 1);
1049         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
1050         return 1;
1051
1052 bad:
1053         if (PageSlab(page)) {
1054                 /*
1055                  * If this is a slab page then lets do the best we can
1056                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
1057                  * as used avoids touching the remaining objects.
1058                  */
1059                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
1060                 page->inuse = page->objects;
1061                 page->freelist = NULL;
1062         }
1063         return 0;
1064 }
1065
1066 static noinline struct kmem_cache_node *free_debug_processing(
1067         struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
1068         unsigned long addr, unsigned long *flags)
1069 {
1070         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1071
1072         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, *flags);
1073         slab_lock(page);
1074
1075         if (!check_slab(s, page))
1076                 goto fail;
1077
1078         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
1079                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
1080                 goto fail;
1081         }
1082
1083         if (on_freelist(s, page, object)) {
1084                 object_err(s, page, object, "Object already free");
1085                 goto fail;
1086         }
1087
1088         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
1089                 goto out;
1090
1091         if (unlikely(s != page->slab)) {
1092                 if (!PageSlab(page)) {
1093                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
1094                                 "outside of slab", object);
1095                 } else if (!page->slab) {
1096                         printk(KERN_ERR
1097                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
1098                                                 object);
1099                         dump_stack();
1100                 } else
1101                         object_err(s, page, object,
1102                                         "page slab pointer corrupt.");
1103                 goto fail;
1104         }
1105
1106         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1107                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1108         trace(s, page, object, 0);
1109         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
1110 out:
1111         slab_unlock(page);
1112         /*
1113          * Keep node_lock to preserve integrity
1114          * until the object is actually freed
1115          */
1116         return n;
1117
1118 fail:
1119         slab_unlock(page);
1120         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, *flags);
1121         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1122         return NULL;
1123 }
1124
1125 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1126 {
1127         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1128         if (*str++ != '=' || !*str)
1129                 /*
1130                  * No options specified. Switch on full debugging.
1131                  */
1132                 goto out;
1133
1134         if (*str == ',')
1135                 /*
1136                  * No options but restriction on slabs. This means full
1137                  * debugging for slabs matching a pattern.
1138                  */
1139                 goto check_slabs;
1140
1141         if (tolower(*str) == 'o') {
1142                 /*
1143                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1144                  * would increase as a result.
1145                  */
1146                 disable_higher_order_debug = 1;
1147                 goto out;
1148         }
1149
1150         slub_debug = 0;
1151         if (*str == '-')
1152                 /*
1153                  * Switch off all debugging measures.
1154                  */
1155                 goto out;
1156
1157         /*
1158          * Determine which debug features should be switched on
1159          */
1160         for (; *str && *str != ','; str++) {
1161                 switch (tolower(*str)) {
1162                 case 'f':
1163                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1164                         break;
1165                 case 'z':
1166                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1167                         break;
1168                 case 'p':
1169                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1170                         break;
1171                 case 'u':
1172                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1173                         break;
1174                 case 't':
1175                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1176                         break;
1177                 case 'a':
1178                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1179                         break;
1180                 default:
1181                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1182                                 "unknown. skipped\n", *str);
1183                 }
1184         }
1185
1186 check_slabs:
1187         if (*str == ',')
1188                 slub_debug_slabs = str + 1;
1189 out:
1190         return 1;
1191 }
1192
1193 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1194
1195 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1196         unsigned long flags, const char *name,
1197         void (*ctor)(void *))
1198 {
1199         /*
1200          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1201          */
1202         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1203                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1204                 flags |= slub_debug;
1205
1206         return flags;
1207 }
1208 #else
1209 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1210                         struct page *page, void *object) {}
1211
1212 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1213         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1214
1215 static inline struct kmem_cache_node *free_debug_processing(
1216         struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
1217         unsigned long addr, unsigned long *flags) { return NULL; }
1218
1219 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1220                         { return 1; }
1221 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1222                         void *object, u8 val) { return 1; }
1223 static inline void add_full(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
1224                                         struct page *page) {}
1225 static inline void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page) {}
1226 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long object_size,
1227         unsigned long flags, const char *name,
1228         void (*ctor)(void *))
1229 {
1230         return flags;
1231 }
1232 #define slub_debug 0
1233
1234 #define disable_higher_order_debug 0
1235
1236 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1237                                                         { return 0; }
1238 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1239                                                         { return 0; }
1240 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1241                                                         int objects) {}
1242 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1243                                                         int objects) {}
1244
1245 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1246                                                         { return 0; }
1247
1248 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1249                 void *object) {}
1250
1251 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1252
1253 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1254
1255 /*
1256  * Slab allocation and freeing
1257  */
1258 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1259                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1260 {
1261         int order = oo_order(oo);
1262
1263         flags |= __GFP_NOTRACK;
1264
1265         if (node == NUMA_NO_NODE)
1266                 return alloc_pages(flags, order);
1267         else
1268                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1269 }
1270
1271 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1272 {
1273         struct page *page;
1274         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1275         gfp_t alloc_gfp;
1276
1277         flags &= gfp_allowed_mask;
1278
1279         if (flags & __GFP_WAIT)
1280                 local_irq_enable();
1281
1282         flags |= s->allocflags;
1283
1284         /*
1285          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1286          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1287          */
1288         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1289
1290         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1291         if (unlikely(!page)) {
1292                 oo = s->min;
1293                 /*
1294                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1295                  * Try a lower order alloc if possible
1296                  */
1297                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1298
1299                 if (page)
1300                         stat(s, ORDER_FALLBACK);
1301         }
1302
1303         if (kmemcheck_enabled && page
1304                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1305                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1306
1307                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1308
1309                 /*
1310                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1311                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1312                  */
1313                 if (s->ctor)
1314                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1315                 else
1316                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1317         }
1318
1319         if (flags & __GFP_WAIT)
1320                 local_irq_disable();
1321         if (!page)
1322                 return NULL;
1323
1324         page->objects = oo_objects(oo);
1325         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1326                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1327                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1328                 1 << oo_order(oo));
1329
1330         return page;
1331 }
1332
1333 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1334                                 void *object)
1335 {
1336         setup_object_debug(s, page, object);
1337         if (unlikely(s->ctor))
1338                 s->ctor(object);
1339 }
1340
1341 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1342 {
1343         struct page *page;
1344         void *start;
1345         void *last;
1346         void *p;
1347
1348         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1349
1350         page = allocate_slab(s,
1351                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1352         if (!page)
1353                 goto out;
1354
1355         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1356         page->slab = s;
1357         __SetPageSlab(page);
1358         if (page->pfmemalloc)
1359                 SetPageSlabPfmemalloc(page);
1360
1361         start = page_address(page);
1362
1363         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1364                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1365
1366         last = start;
1367         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1368                 setup_object(s, page, last);
1369                 set_freepointer(s, last, p);
1370                 last = p;
1371         }
1372         setup_object(s, page, last);
1373         set_freepointer(s, last, NULL);
1374
1375         page->freelist = start;
1376         page->inuse = page->objects;
1377         page->frozen = 1;
1378 out:
1379         return page;
1380 }
1381
1382 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1383 {
1384         int order = compound_order(page);
1385         int pages = 1 << order;
1386
1387         if (kmem_cache_debug(s)) {
1388                 void *p;
1389
1390                 slab_pad_check(s, page);
1391                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1392                                                 page->objects)
1393                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1394         }
1395
1396         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1397
1398         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1399                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1400                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1401                 -pages);
1402
1403         __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1404         __ClearPageSlab(page);
1405         reset_page_mapcount(page);
1406         if (current->reclaim_state)
1407                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1408         __free_pages(page, order);
1409 }
1410
1411 #define need_reserve_slab_rcu                                           \
1412         (sizeof(((struct page *)NULL)->lru) < sizeof(struct rcu_head))
1413
1414 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1415 {
1416         struct page *page;
1417
1418         if (need_reserve_slab_rcu)
1419                 page = virt_to_head_page(h);
1420         else
1421                 page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1422
1423         __free_slab(page->slab, page);
1424 }
1425
1426 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1427 {
1428         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1429                 struct rcu_head *head;
1430
1431                 if (need_reserve_slab_rcu) {
1432                         int order = compound_order(page);
1433                         int offset = (PAGE_SIZE << order) - s->reserved;
1434
1435                         VM_BUG_ON(s->reserved != sizeof(*head));
1436                         head = page_address(page) + offset;
1437                 } else {
1438                         /*
1439                          * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1440                          */
1441                         head = (void *)&page->lru;
1442                 }
1443
1444                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1445         } else
1446                 __free_slab(s, page);
1447 }
1448
1449 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1450 {
1451         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1452         free_slab(s, page);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Management of partially allocated slabs.
1457  *
1458  * list_lock must be held.
1459  */
1460 static inline void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1461                                 struct page *page, int tail)
1462 {
1463         n->nr_partial++;
1464         if (tail == DEACTIVATE_TO_TAIL)
1465                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1466         else
1467                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1468 }
1469
1470 /*
1471  * list_lock must be held.
1472  */
1473 static inline void remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1474                                         struct page *page)
1475 {
1476         list_del(&page->lru);
1477         n->nr_partial--;
1478 }
1479
1480 /*
1481  * Remove slab from the partial list, freeze it and
1482  * return the pointer to the freelist.
1483  *
1484  * Returns a list of objects or NULL if it fails.
1485  *
1486  * Must hold list_lock since we modify the partial list.
1487  */
1488 static inline void *acquire_slab(struct kmem_cache *s,
1489                 struct kmem_cache_node *n, struct page *page,
1490                 int mode)
1491 {
1492         void *freelist;
1493         unsigned long counters;
1494         struct page new;
1495
1496         /*
1497          * Zap the freelist and set the frozen bit.
1498          * The old freelist is the list of objects for the
1499          * per cpu allocation list.
1500          */
1501         freelist = page->freelist;
1502         counters = page->counters;
1503         new.counters = counters;
1504         if (mode) {
1505                 new.inuse = page->objects;
1506                 new.freelist = NULL;
1507         } else {
1508                 new.freelist = freelist;
1509         }
1510
1511         VM_BUG_ON(new.frozen);
1512         new.frozen = 1;
1513
1514         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1515                         freelist, counters,
1516                         new.freelist, new.counters,
1517                         "acquire_slab"))
1518                 return NULL;
1519
1520         remove_partial(n, page);
1521         WARN_ON(!freelist);
1522         return freelist;
1523 }
1524
1525 static int put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain);
1526
1527 /*
1528  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1529  */
1530 static void *get_partial_node(struct kmem_cache *s,
1531                 struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache_cpu *c)
1532 {
1533         struct page *page, *page2;
1534         void *object = NULL;
1535
1536         /*
1537          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1538          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1539          * partial slab and there is none available then get_partials()
1540          * will return NULL.
1541          */
1542         if (!n || !n->nr_partial)
1543                 return NULL;
1544
1545         spin_lock(&n->list_lock);
1546         list_for_each_entry_safe(page, page2, &n->partial, lru) {
1547                 void *t = acquire_slab(s, n, page, object == NULL);
1548                 int available;
1549
1550                 if (!t)
1551                         break;
1552
1553                 if (!object) {
1554                         c->page = page;
1555                         stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1556                         object = t;
1557                         available =  page->objects - page->inuse;
1558                 } else {
1559                         available = put_cpu_partial(s, page, 0);
1560                         stat(s, CPU_PARTIAL_NODE);
1561                 }
1562                 if (kmem_cache_debug(s) || available > s->cpu_partial / 2)
1563                         break;
1564
1565         }
1566         spin_unlock(&n->list_lock);
1567         return object;
1568 }
1569
1570 /*
1571  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1572  */
1573 static void *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1574                 struct kmem_cache_cpu *c)
1575 {
1576 #ifdef CONFIG_NUMA
1577         struct zonelist *zonelist;
1578         struct zoneref *z;
1579         struct zone *zone;
1580         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1581         void *object;
1582         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1583
1584         /*
1585          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1586          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1587          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1588          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1589          *
1590          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1591          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1592          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1593          * from other nodes and filled up.
1594          *
1595          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1596          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1597          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1598          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1599          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1600          * with available objects.
1601          */
1602         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1603                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1604                 return NULL;
1605
1606         do {
1607                 cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
1608                 zonelist = node_zonelist(slab_node(), flags);
1609                 for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1610                         struct kmem_cache_node *n;
1611
1612                         n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1613
1614                         if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1615                                         n->nr_partial > s->min_partial) {
1616                                 object = get_partial_node(s, n, c);
1617                                 if (object) {
1618                                         /*
1619                                          * Return the object even if
1620                                          * put_mems_allowed indicated that
1621                                          * the cpuset mems_allowed was
1622                                          * updated in parallel. It's a
1623                                          * harmless race between the alloc
1624                                          * and the cpuset update.
1625                                          */
1626                                         put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie);
1627                                         return object;
1628                                 }
1629                         }
1630                 }
1631         } while (!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie));
1632 #endif
1633         return NULL;
1634 }
1635
1636 /*
1637  * Get a partial page, lock it and return it.
1638  */
1639 static void *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node,
1640                 struct kmem_cache_cpu *c)
1641 {
1642         void *object;
1643         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1644
1645         object = get_partial_node(s, get_node(s, searchnode), c);
1646         if (object || node != NUMA_NO_NODE)
1647                 return object;
1648
1649         return get_any_partial(s, flags, c);
1650 }
1651
1652 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1653 /*
1654  * Calculate the next globally unique transaction for disambiguiation
1655  * during cmpxchg. The transactions start with the cpu number and are then
1656  * incremented by CONFIG_NR_CPUS.
1657  */
1658 #define TID_STEP  roundup_pow_of_two(CONFIG_NR_CPUS)
1659 #else
1660 /*
1661  * No preemption supported therefore also no need to check for
1662  * different cpus.
1663  */
1664 #define TID_STEP 1
1665 #endif
1666
1667 static inline unsigned long next_tid(unsigned long tid)
1668 {
1669         return tid + TID_STEP;
1670 }
1671
1672 static inline unsigned int tid_to_cpu(unsigned long tid)
1673 {
1674         return tid % TID_STEP;
1675 }
1676
1677 static inline unsigned long tid_to_event(unsigned long tid)
1678 {
1679         return tid / TID_STEP;
1680 }
1681
1682 static inline unsigned int init_tid(int cpu)
1683 {
1684         return cpu;
1685 }
1686
1687 static inline void note_cmpxchg_failure(const char *n,
1688                 const struct kmem_cache *s, unsigned long tid)
1689 {
1690 #ifdef SLUB_DEBUG_CMPXCHG
1691         unsigned long actual_tid = __this_cpu_read(s->cpu_slab->tid);
1692
1693         printk(KERN_INFO "%s %s: cmpxchg redo ", n, s->name);
1694
1695 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1696         if (tid_to_cpu(tid) != tid_to_cpu(actual_tid))
1697                 printk("due to cpu change %d -> %d\n",
1698                         tid_to_cpu(tid), tid_to_cpu(actual_tid));
1699         else
1700 #endif
1701         if (tid_to_event(tid) != tid_to_event(actual_tid))
1702                 printk("due to cpu running other code. Event %ld->%ld\n",
1703                         tid_to_event(tid), tid_to_event(actual_tid));
1704         else
1705                 printk("for unknown reason: actual=%lx was=%lx target=%lx\n",
1706                         actual_tid, tid, next_tid(tid));
1707 #endif
1708         stat(s, CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL);
1709 }
1710
1711 void init_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1712 {
1713         int cpu;
1714
1715         for_each_possible_cpu(cpu)
1716                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->tid = init_tid(cpu);
1717 }
1718
1719 /*
1720  * Remove the cpu slab
1721  */
1722 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *freelist)
1723 {
1724         enum slab_modes { M_NONE, M_PARTIAL, M_FULL, M_FREE };
1725         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1726         int lock = 0;
1727         enum slab_modes l = M_NONE, m = M_NONE;
1728         void *nextfree;
1729         int tail = DEACTIVATE_TO_HEAD;
1730         struct page new;
1731         struct page old;
1732
1733         if (page->freelist) {
1734                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1735                 tail = DEACTIVATE_TO_TAIL;
1736         }
1737
1738         /*
1739          * Stage one: Free all available per cpu objects back
1740          * to the page freelist while it is still frozen. Leave the
1741          * last one.
1742          *
1743          * There is no need to take the list->lock because the page
1744          * is still frozen.
1745          */
1746         while (freelist && (nextfree = get_freepointer(s, freelist))) {
1747                 void *prior;
1748                 unsigned long counters;
1749
1750                 do {
1751                         prior = page->freelist;
1752                         counters = page->counters;
1753                         set_freepointer(s, freelist, prior);
1754                         new.counters = counters;
1755                         new.inuse--;
1756                         VM_BUG_ON(!new.frozen);
1757
1758                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1759                         prior, counters,
1760                         freelist, new.counters,
1761                         "drain percpu freelist"));
1762
1763                 freelist = nextfree;
1764         }
1765
1766         /*
1767          * Stage two: Ensure that the page is unfrozen while the
1768          * list presence reflects the actual number of objects
1769          * during unfreeze.
1770          *
1771          * We setup the list membership and then perform a cmpxchg
1772          * with the count. If there is a mismatch then the page
1773          * is not unfrozen but the page is on the wrong list.
1774          *
1775          * Then we restart the process which may have to remove
1776          * the page from the list that we just put it on again
1777          * because the number of objects in the slab may have
1778          * changed.
1779          */
1780 redo:
1781
1782         old.freelist = page->freelist;
1783         old.counters = page->counters;
1784         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1785
1786         /* Determine target state of the slab */
1787         new.counters = old.counters;
1788         if (freelist) {
1789                 new.inuse--;
1790                 set_freepointer(s, freelist, old.freelist);
1791                 new.freelist = freelist;
1792         } else
1793                 new.freelist = old.freelist;
1794
1795         new.frozen = 0;
1796
1797         if (!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial)
1798                 m = M_FREE;
1799         else if (new.freelist) {
1800                 m = M_PARTIAL;
1801                 if (!lock) {
1802                         lock = 1;
1803                         /*
1804                          * Taking the spinlock removes the possiblity
1805                          * that acquire_slab() will see a slab page that
1806                          * is frozen
1807                          */
1808                         spin_lock(&n->list_lock);
1809                 }
1810         } else {
1811                 m = M_FULL;
1812                 if (kmem_cache_debug(s) && !lock) {
1813                         lock = 1;
1814                         /*
1815                          * This also ensures that the scanning of full
1816                          * slabs from diagnostic functions will not see
1817                          * any frozen slabs.
1818                          */
1819                         spin_lock(&n->list_lock);
1820                 }
1821         }
1822
1823         if (l != m) {
1824
1825                 if (l == M_PARTIAL)
1826
1827                         remove_partial(n, page);
1828
1829                 else if (l == M_FULL)
1830
1831                         remove_full(s, page);
1832
1833                 if (m == M_PARTIAL) {
1834
1835                         add_partial(n, page, tail);
1836                         stat(s, tail);
1837
1838                 } else if (m == M_FULL) {
1839
1840                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1841                         add_full(s, n, page);
1842
1843                 }
1844         }
1845
1846         l = m;
1847         if (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1848                                 old.freelist, old.counters,
1849                                 new.freelist, new.counters,
1850                                 "unfreezing slab"))
1851                 goto redo;
1852
1853         if (lock)
1854                 spin_unlock(&n->list_lock);
1855
1856         if (m == M_FREE) {
1857                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1858                 discard_slab(s, page);
1859                 stat(s, FREE_SLAB);
1860         }
1861 }
1862
1863 /*
1864  * Unfreeze all the cpu partial slabs.
1865  *
1866  * This function must be called with interrupt disabled.
1867  */
1868 static void unfreeze_partials(struct kmem_cache *s)
1869 {
1870         struct kmem_cache_node *n = NULL, *n2 = NULL;
1871         struct kmem_cache_cpu *c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1872         struct page *page, *discard_page = NULL;
1873
1874         while ((page = c->partial)) {
1875                 struct page new;
1876                 struct page old;
1877
1878                 c->partial = page->next;
1879
1880                 n2 = get_node(s, page_to_nid(page));
1881                 if (n != n2) {
1882                         if (n)
1883                                 spin_unlock(&n->list_lock);
1884
1885                         n = n2;
1886                         spin_lock(&n->list_lock);
1887                 }
1888
1889                 do {
1890
1891                         old.freelist = page->freelist;
1892                         old.counters = page->counters;
1893                         VM_BUG_ON(!old.frozen);
1894
1895                         new.counters = old.counters;
1896                         new.freelist = old.freelist;
1897
1898                         new.frozen = 0;
1899
1900                 } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
1901                                 old.freelist, old.counters,
1902                                 new.freelist, new.counters,
1903                                 "unfreezing slab"));
1904
1905                 if (unlikely(!new.inuse && n->nr_partial > s->min_partial)) {
1906                         page->next = discard_page;
1907                         discard_page = page;
1908                 } else {
1909                         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
1910                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1911                 }
1912         }
1913
1914         if (n)
1915                 spin_unlock(&n->list_lock);
1916
1917         while (discard_page) {
1918                 page = discard_page;
1919                 discard_page = discard_page->next;
1920
1921                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1922                 discard_slab(s, page);
1923                 stat(s, FREE_SLAB);
1924         }
1925 }
1926
1927 /*
1928  * Put a page that was just frozen (in __slab_free) into a partial page
1929  * slot if available. This is done without interrupts disabled and without
1930  * preemption disabled. The cmpxchg is racy and may put the partial page
1931  * onto a random cpus partial slot.
1932  *
1933  * If we did not find a slot then simply move all the partials to the
1934  * per node partial list.
1935  */
1936 int put_cpu_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page, int drain)
1937 {
1938         struct page *oldpage;
1939         int pages;
1940         int pobjects;
1941
1942         do {
1943                 pages = 0;
1944                 pobjects = 0;
1945                 oldpage = this_cpu_read(s->cpu_slab->partial);
1946
1947                 if (oldpage) {
1948                         pobjects = oldpage->pobjects;
1949                         pages = oldpage->pages;
1950                         if (drain && pobjects > s->cpu_partial) {
1951                                 unsigned long flags;
1952                                 /*
1953                                  * partial array is full. Move the existing
1954                                  * set to the per node partial list.
1955                                  */
1956                                 local_irq_save(flags);
1957                                 unfreeze_partials(s);
1958                                 local_irq_restore(flags);
1959                                 oldpage = NULL;
1960                                 pobjects = 0;
1961                                 pages = 0;
1962                                 stat(s, CPU_PARTIAL_DRAIN);
1963                         }
1964                 }
1965
1966                 pages++;
1967                 pobjects += page->objects - page->inuse;
1968
1969                 page->pages = pages;
1970                 page->pobjects = pobjects;
1971                 page->next = oldpage;
1972
1973         } while (this_cpu_cmpxchg(s->cpu_slab->partial, oldpage, page) != oldpage);
1974         return pobjects;
1975 }
1976
1977 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1978 {
1979         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1980         deactivate_slab(s, c->page, c->freelist);
1981
1982         c->tid = next_tid(c->tid);
1983         c->page = NULL;
1984         c->freelist = NULL;
1985 }
1986
1987 /*
1988  * Flush cpu slab.
1989  *
1990  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1991  */
1992 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1993 {
1994         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1995
1996         if (likely(c)) {
1997                 if (c->page)
1998                         flush_slab(s, c);
1999
2000                 unfreeze_partials(s);
2001         }
2002 }
2003
2004 static void flush_cpu_slab(void *d)
2005 {
2006         struct kmem_cache *s = d;
2007
2008         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
2009 }
2010
2011 static bool has_cpu_slab(int cpu, void *info)
2012 {
2013         struct kmem_cache *s = info;
2014         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
2015
2016         return c->page || c->partial;
2017 }
2018
2019 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
2020 {
2021         on_each_cpu_cond(has_cpu_slab, flush_cpu_slab, s, 1, GFP_ATOMIC);
2022 }
2023
2024 /*
2025  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
2026  * locality expectations.
2027  */
2028 static inline int node_match(struct page *page, int node)
2029 {
2030 #ifdef CONFIG_NUMA
2031         if (node != NUMA_NO_NODE && page_to_nid(page) != node)
2032                 return 0;
2033 #endif
2034         return 1;
2035 }
2036
2037 static int count_free(struct page *page)
2038 {
2039         return page->objects - page->inuse;
2040 }
2041
2042 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
2043                                         int (*get_count)(struct page *))
2044 {
2045         unsigned long flags;
2046         unsigned long x = 0;
2047         struct page *page;
2048
2049         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2050         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2051                 x += get_count(page);
2052         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2053         return x;
2054 }
2055
2056 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
2057 {
2058 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2059         return atomic_long_read(&n->total_objects);
2060 #else
2061         return 0;
2062 #endif
2063 }
2064
2065 static noinline void
2066 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
2067 {
2068         int node;
2069
2070         printk(KERN_WARNING
2071                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
2072                 nid, gfpflags);
2073         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
2074                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->object_size,
2075                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
2076
2077         if (oo_order(s->min) > get_order(s->object_size))
2078                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
2079                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
2080
2081         for_each_online_node(node) {
2082                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2083                 unsigned long nr_slabs;
2084                 unsigned long nr_objs;
2085                 unsigned long nr_free;
2086
2087                 if (!n)
2088                         continue;
2089
2090                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
2091                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
2092                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
2093
2094                 printk(KERN_WARNING
2095                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
2096                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
2097         }
2098 }
2099
2100 static inline void *new_slab_objects(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
2101                         int node, struct kmem_cache_cpu **pc)
2102 {
2103         void *freelist;
2104         struct kmem_cache_cpu *c = *pc;
2105         struct page *page;
2106
2107         freelist = get_partial(s, flags, node, c);
2108
2109         if (freelist)
2110                 return freelist;
2111
2112         page = new_slab(s, flags, node);
2113         if (page) {
2114                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2115                 if (c->page)
2116                         flush_slab(s, c);
2117
2118                 /*
2119                  * No other reference to the page yet so we can
2120                  * muck around with it freely without cmpxchg
2121                  */
2122                 freelist = page->freelist;
2123                 page->freelist = NULL;
2124
2125                 stat(s, ALLOC_SLAB);
2126                 c->page = page;
2127                 *pc = c;
2128         } else
2129                 freelist = NULL;
2130
2131         return freelist;
2132 }
2133
2134 static inline bool pfmemalloc_match(struct page *page, gfp_t gfpflags)
2135 {
2136         if (unlikely(PageSlabPfmemalloc(page)))
2137                 return gfp_pfmemalloc_allowed(gfpflags);
2138
2139         return true;
2140 }
2141
2142 /*
2143  * Check the page->freelist of a page and either transfer the freelist to the per cpu freelist
2144  * or deactivate the page.
2145  *
2146  * The page is still frozen if the return value is not NULL.
2147  *
2148  * If this function returns NULL then the page has been unfrozen.
2149  *
2150  * This function must be called with interrupt disabled.
2151  */
2152 static inline void *get_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page)
2153 {
2154         struct page new;
2155         unsigned long counters;
2156         void *freelist;
2157
2158         do {
2159                 freelist = page->freelist;
2160                 counters = page->counters;
2161
2162                 new.counters = counters;
2163                 VM_BUG_ON(!new.frozen);
2164
2165                 new.inuse = page->objects;
2166                 new.frozen = freelist != NULL;
2167
2168         } while (!__cmpxchg_double_slab(s, page,
2169                 freelist, counters,
2170                 NULL, new.counters,
2171                 "get_freelist"));
2172
2173         return freelist;
2174 }
2175
2176 /*
2177  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
2178  * debugging duties.
2179  *
2180  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
2181  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
2182  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
2183  *
2184  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
2185  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
2186  * rest of the freelist to the lockless freelist.
2187  *
2188  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
2189  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
2190  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
2191  */
2192 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
2193                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
2194 {
2195         void *freelist;
2196         struct page *page;
2197         unsigned long flags;
2198
2199         local_irq_save(flags);
2200 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2201         /*
2202          * We may have been preempted and rescheduled on a different
2203          * cpu before disabling interrupts. Need to reload cpu area
2204          * pointer.
2205          */
2206         c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2207 #endif
2208
2209         page = c->page;
2210         if (!page)
2211                 goto new_slab;
2212 redo:
2213
2214         if (unlikely(!node_match(page, node))) {
2215                 stat(s, ALLOC_NODE_MISMATCH);
2216                 deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2217                 c->page = NULL;
2218                 c->freelist = NULL;
2219                 goto new_slab;
2220         }
2221
2222         /*
2223          * By rights, we should be searching for a slab page that was
2224          * PFMEMALLOC but right now, we are losing the pfmemalloc
2225          * information when the page leaves the per-cpu allocator
2226          */
2227         if (unlikely(!pfmemalloc_match(page, gfpflags))) {
2228                 deactivate_slab(s, page, c->freelist);
2229                 c->page = NULL;
2230                 c->freelist = NULL;
2231                 goto new_slab;
2232         }
2233
2234         /* must check again c->freelist in case of cpu migration or IRQ */
2235         freelist = c->freelist;
2236         if (freelist)
2237                 goto load_freelist;
2238
2239         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
2240
2241         freelist = get_freelist(s, page);
2242
2243         if (!freelist) {
2244                 c->page = NULL;
2245                 stat(s, DEACTIVATE_BYPASS);
2246                 goto new_slab;
2247         }
2248
2249         stat(s, ALLOC_REFILL);
2250
2251 load_freelist:
2252         /*
2253          * freelist is pointing to the list of objects to be used.
2254          * page is pointing to the page from which the objects are obtained.
2255          * That page must be frozen for per cpu allocations to work.
2256          */
2257         VM_BUG_ON(!c->page->frozen);
2258         c->freelist = get_freepointer(s, freelist);
2259         c->tid = next_tid(c->tid);
2260         local_irq_restore(flags);
2261         return freelist;
2262
2263 new_slab:
2264
2265         if (c->partial) {
2266                 page = c->page = c->partial;
2267                 c->partial = page->next;
2268                 stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
2269                 c->freelist = NULL;
2270                 goto redo;
2271         }
2272
2273         freelist = new_slab_objects(s, gfpflags, node, &c);
2274
2275         if (unlikely(!freelist)) {
2276                 if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
2277                         slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
2278
2279                 local_irq_restore(flags);
2280                 return NULL;
2281         }
2282
2283         page = c->page;
2284         if (likely(!kmem_cache_debug(s) && pfmemalloc_match(page, gfpflags)))
2285                 goto load_freelist;
2286
2287         /* Only entered in the debug case */
2288         if (kmem_cache_debug(s) && !alloc_debug_processing(s, page, freelist, addr))
2289                 goto new_slab;  /* Slab failed checks. Next slab needed */
2290
2291         deactivate_slab(s, page, get_freepointer(s, freelist));
2292         c->page = NULL;
2293         c->freelist = NULL;
2294         local_irq_restore(flags);
2295         return freelist;
2296 }
2297
2298 /*
2299  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
2300  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
2301  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
2302  *
2303  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
2304  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
2305  *
2306  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
2307  */
2308 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
2309                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
2310 {
2311         void **object;
2312         struct kmem_cache_cpu *c;
2313         struct page *page;
2314         unsigned long tid;
2315
2316         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
2317                 return NULL;
2318
2319 redo:
2320
2321         /*
2322          * Must read kmem_cache cpu data via this cpu ptr. Preemption is
2323          * enabled. We may switch back and forth between cpus while
2324          * reading from one cpu area. That does not matter as long
2325          * as we end up on the original cpu again when doing the cmpxchg.
2326          */
2327         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2328
2329         /*
2330          * The transaction ids are globally unique per cpu and per operation on
2331          * a per cpu queue. Thus they can be guarantee that the cmpxchg_double
2332          * occurs on the right processor and that there was no operation on the
2333          * linked list in between.
2334          */
2335         tid = c->tid;
2336         barrier();
2337
2338         object = c->freelist;
2339         page = c->page;
2340         if (unlikely(!object || !node_match(page, node)))
2341                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
2342
2343         else {
2344                 void *next_object = get_freepointer_safe(s, object);
2345
2346                 /*
2347                  * The cmpxchg will only match if there was no additional
2348                  * operation and if we are on the right processor.
2349                  *
2350                  * The cmpxchg does the following atomically (without lock semantics!)
2351                  * 1. Relocate first pointer to the current per cpu area.
2352                  * 2. Verify that tid and freelist have not been changed
2353                  * 3. If they were not changed replace tid and freelist
2354                  *
2355                  * Since this is without lock semantics the protection is only against
2356                  * code executing on this cpu *not* from access by other cpus.
2357                  */
2358                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2359                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2360                                 object, tid,
2361                                 next_object, next_tid(tid)))) {
2362
2363                         note_cmpxchg_failure("slab_alloc", s, tid);
2364                         goto redo;
2365                 }
2366                 prefetch_freepointer(s, next_object);
2367                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
2368         }
2369
2370         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
2371                 memset(object, 0, s->object_size);
2372
2373         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
2374
2375         return object;
2376 }
2377
2378 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2379 {
2380         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2381
2382         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->object_size, s->size, gfpflags);
2383
2384         return ret;
2385 }
2386 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2387
2388 #ifdef CONFIG_TRACING
2389 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
2390 {
2391         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2392         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
2393         return ret;
2394 }
2395 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
2396
2397 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
2398 {
2399         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
2400         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
2401         return ret;
2402 }
2403 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
2404 #endif
2405
2406 #ifdef CONFIG_NUMA
2407 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
2408 {
2409         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2410
2411         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
2412                                     s->object_size, s->size, gfpflags, node);
2413
2414         return ret;
2415 }
2416 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2417
2418 #ifdef CONFIG_TRACING
2419 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
2420                                     gfp_t gfpflags,
2421                                     int node, size_t size)
2422 {
2423         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
2424
2425         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2426                            size, s->size, gfpflags, node);
2427         return ret;
2428 }
2429 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
2430 #endif
2431 #endif
2432
2433 /*
2434  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
2435  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
2436  *
2437  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
2438  * lock and free the item. If there is no additional partial page
2439  * handling required then we can return immediately.
2440  */
2441 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2442                         void *x, unsigned long addr)
2443 {
2444         void *prior;
2445         void **object = (void *)x;
2446         int was_frozen;
2447         int inuse;
2448         struct page new;
2449         unsigned long counters;
2450         struct kmem_cache_node *n = NULL;
2451         unsigned long uninitialized_var(flags);
2452
2453         stat(s, FREE_SLOWPATH);
2454
2455         if (kmem_cache_debug(s) &&
2456                 !(n = free_debug_processing(s, page, x, addr, &flags)))
2457                 return;
2458
2459         do {
2460                 prior = page->freelist;
2461                 counters = page->counters;
2462                 set_freepointer(s, object, prior);
2463                 new.counters = counters;
2464                 was_frozen = new.frozen;
2465                 new.inuse--;
2466                 if ((!new.inuse || !prior) && !was_frozen && !n) {
2467
2468                         if (!kmem_cache_debug(s) && !prior)
2469
2470                                 /*
2471                                  * Slab was on no list before and will be partially empty
2472                                  * We can defer the list move and instead freeze it.
2473                                  */
2474                                 new.frozen = 1;
2475
2476                         else { /* Needs to be taken off a list */
2477
2478                                 n = get_node(s, page_to_nid(page));
2479                                 /*
2480                                  * Speculatively acquire the list_lock.
2481                                  * If the cmpxchg does not succeed then we may
2482                                  * drop the list_lock without any processing.
2483                                  *
2484                                  * Otherwise the list_lock will synchronize with
2485                                  * other processors updating the list of slabs.
2486                                  */
2487                                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2488
2489                         }
2490                 }
2491                 inuse = new.inuse;
2492
2493         } while (!cmpxchg_double_slab(s, page,
2494                 prior, counters,
2495                 object, new.counters,
2496                 "__slab_free"));
2497
2498         if (likely(!n)) {
2499
2500                 /*
2501                  * If we just froze the page then put it onto the
2502                  * per cpu partial list.
2503                  */
2504                 if (new.frozen && !was_frozen) {
2505                         put_cpu_partial(s, page, 1);
2506                         stat(s, CPU_PARTIAL_FREE);
2507                 }
2508                 /*
2509                  * The list lock was not taken therefore no list
2510                  * activity can be necessary.
2511                  */
2512                 if (was_frozen)
2513                         stat(s, FREE_FROZEN);
2514                 return;
2515         }
2516
2517         /*
2518          * was_frozen may have been set after we acquired the list_lock in
2519          * an earlier loop. So we need to check it here again.
2520          */
2521         if (was_frozen)
2522                 stat(s, FREE_FROZEN);
2523         else {
2524                 if (unlikely(!inuse && n->nr_partial > s->min_partial))
2525                         goto slab_empty;
2526
2527                 /*
2528                  * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
2529                  * then add it.
2530                  */
2531                 if (unlikely(!prior)) {
2532                         remove_full(s, page);
2533                         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_TAIL);
2534                         stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
2535                 }
2536         }
2537         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2538         return;
2539
2540 slab_empty:
2541         if (prior) {
2542                 /*
2543                  * Slab on the partial list.
2544                  */
2545                 remove_partial(n, page);
2546                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
2547         } else
2548                 /* Slab must be on the full list */
2549                 remove_full(s, page);
2550
2551         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2552         stat(s, FREE_SLAB);
2553         discard_slab(s, page);
2554 }
2555
2556 /*
2557  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
2558  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
2559  *
2560  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
2561  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
2562  * the item before.
2563  *
2564  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
2565  * with all sorts of special processing.
2566  */
2567 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
2568                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
2569 {
2570         void **object = (void *)x;
2571         struct kmem_cache_cpu *c;
2572         unsigned long tid;
2573
2574         slab_free_hook(s, x);
2575
2576 redo:
2577         /*
2578          * Determine the currently cpus per cpu slab.
2579          * The cpu may change afterward. However that does not matter since
2580          * data is retrieved via this pointer. If we are on the same cpu
2581          * during the cmpxchg then the free will succedd.
2582          */
2583         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
2584
2585         tid = c->tid;
2586         barrier();
2587
2588         if (likely(page == c->page)) {
2589                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
2590
2591                 if (unlikely(!this_cpu_cmpxchg_double(
2592                                 s->cpu_slab->freelist, s->cpu_slab->tid,
2593                                 c->freelist, tid,
2594                                 object, next_tid(tid)))) {
2595
2596                         note_cmpxchg_failure("slab_free", s, tid);
2597                         goto redo;
2598                 }
2599                 stat(s, FREE_FASTPATH);
2600         } else
2601                 __slab_free(s, page, x, addr);
2602
2603 }
2604
2605 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
2606 {
2607         struct page *page;
2608
2609         page = virt_to_head_page(x);
2610
2611         if (kmem_cache_debug(s) && page->slab != s) {
2612                 pr_err("kmem_cache_free: Wrong slab cache. %s but object"
2613                         " is from  %s\n", page->slab->name, s->name);
2614                 WARN_ON_ONCE(1);
2615                 return;
2616         }
2617
2618         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
2619
2620         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
2621 }
2622 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2623
2624 /*
2625  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
2626  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
2627  * get the required alignment by putting one properly sized object after
2628  * another.
2629  *
2630  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
2631  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
2632  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
2633  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
2634  * locking overhead.
2635  */
2636
2637 /*
2638  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
2639  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
2640  * and increases the number of allocations possible without having to
2641  * take the list_lock.
2642  */
2643 static int slub_min_order;
2644 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
2645 static int slub_min_objects;
2646
2647 /*
2648  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
2649  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
2650  */
2651 static int slub_nomerge;
2652
2653 /*
2654  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
2655  *
2656  * The order of allocation has significant impact on performance and other
2657  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
2658  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
2659  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
2660  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
2661  * would be wasted.
2662  *
2663  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
2664  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
2665  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
2666  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
2667  *
2668  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
2669  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
2670  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
2671  * of space in favor of a small page order.
2672  *
2673  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
2674  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
2675  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
2676  * the smallest order which will fit the object.
2677  */
2678 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
2679                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
2680 {
2681         int order;
2682         int rem;
2683         int min_order = slub_min_order;
2684
2685         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2686                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2687
2688         for (order = max(min_order,
2689                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2690                         order <= max_order; order++) {
2691
2692                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2693
2694                 if (slab_size < min_objects * size + reserved)
2695                         continue;
2696
2697                 rem = (slab_size - reserved) % size;
2698
2699                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2700                         break;
2701
2702         }
2703
2704         return order;
2705 }
2706
2707 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
2708 {
2709         int order;
2710         int min_objects;
2711         int fraction;
2712         int max_objects;
2713
2714         /*
2715          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2716          * works by first attempting to generate a layout with
2717          * the best configuration and backing off gradually.
2718          *
2719          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2720          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2721          */
2722         min_objects = slub_min_objects;
2723         if (!min_objects)
2724                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2725         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
2726         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2727
2728         while (min_objects > 1) {
2729                 fraction = 16;
2730                 while (fraction >= 4) {
2731                         order = slab_order(size, min_objects,
2732                                         slub_max_order, fraction, reserved);
2733                         if (order <= slub_max_order)
2734                                 return order;
2735                         fraction /= 2;
2736                 }
2737                 min_objects--;
2738         }
2739
2740         /*
2741          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2742          * lets see if we can place a single object there.
2743          */
2744         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
2745         if (order <= slub_max_order)
2746                 return order;
2747
2748         /*
2749          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2750          */
2751         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
2752         if (order < MAX_ORDER)
2753                 return order;
2754         return -ENOSYS;
2755 }
2756
2757 /*
2758  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2759  */
2760 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2761                 unsigned long align, unsigned long size)
2762 {
2763         /*
2764          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2765          * suggestion if the object is sufficiently large.
2766          *
2767          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2768          * alignment though. If that is greater then use it.
2769          */
2770         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2771                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2772                 while (size <= ralign / 2)
2773                         ralign /= 2;
2774                 align = max(align, ralign);
2775         }
2776
2777         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2778                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2779
2780         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2781 }
2782
2783 static void
2784 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
2785 {
2786         n->nr_partial = 0;
2787         spin_lock_init(&n->list_lock);
2788         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2789 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2790         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2791         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2792         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2793 #endif
2794 }
2795
2796 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2797 {
2798         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2799                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2800
2801         /*
2802          * Must align to double word boundary for the double cmpxchg
2803          * instructions to work; see __pcpu_double_call_return_bool().
2804          */
2805         s->cpu_slab = __alloc_percpu(sizeof(struct kmem_cache_cpu),
2806                                      2 * sizeof(void *));
2807
2808         if (!s->cpu_slab)
2809                 return 0;
2810
2811         init_kmem_cache_cpus(s);
2812
2813         return 1;
2814 }
2815
2816 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2817
2818 /*
2819  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2820  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2821  * possible.
2822  *
2823  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2824  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2825  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2826  */
2827 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2828 {
2829         struct page *page;
2830         struct kmem_cache_node *n;
2831
2832         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2833
2834         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2835
2836         BUG_ON(!page);
2837         if (page_to_nid(page) != node) {
2838                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2839                                 "node %d\n", node);
2840                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2841                                 "in order to be able to continue\n");
2842         }
2843
2844         n = page->freelist;
2845         BUG_ON(!n);
2846         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2847         page->inuse = 1;
2848         page->frozen = 0;
2849         kmem_cache_node->node[node] = n;
2850 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2851         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2852         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2853 #endif
2854         init_kmem_cache_node(n);
2855         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2856
2857         add_partial(n, page, DEACTIVATE_TO_HEAD);
2858 }
2859
2860 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2861 {
2862         int node;
2863
2864         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2865                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2866
2867                 if (n)
2868                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2869
2870                 s->node[node] = NULL;
2871         }
2872 }
2873
2874 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2875 {
2876         int node;
2877
2878         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2879                 struct kmem_cache_node *n;
2880
2881                 if (slab_state == DOWN) {
2882                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2883                         continue;
2884                 }
2885                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2886                                                 GFP_KERNEL, node);
2887
2888                 if (!n) {
2889                         free_kmem_cache_nodes(s);
2890                         return 0;
2891                 }
2892
2893                 s->node[node] = n;
2894                 init_kmem_cache_node(n);
2895         }
2896         return 1;
2897 }
2898
2899 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2900 {
2901         if (min < MIN_PARTIAL)
2902                 min = MIN_PARTIAL;
2903         else if (min > MAX_PARTIAL)
2904                 min = MAX_PARTIAL;
2905         s->min_partial = min;
2906 }
2907
2908 /*
2909  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2910  * a slab object.
2911  */
2912 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2913 {
2914         unsigned long flags = s->flags;
2915         unsigned long size = s->object_size;
2916         unsigned long align = s->align;
2917         int order;
2918
2919         /*
2920          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2921          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2922          * the possible location of the free pointer.
2923          */
2924         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2925
2926 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2927         /*
2928          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2929          * the slab may touch the object after free or before allocation
2930          * then we should never poison the object itself.
2931          */
2932         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2933                         !s->ctor)
2934                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2935         else
2936                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2937
2938
2939         /*
2940          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2941          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2942          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2943          */
2944         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->object_size)
2945                 size += sizeof(void *);
2946 #endif
2947
2948         /*
2949          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2950          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2951          */
2952         s->inuse = size;
2953
2954         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2955                 s->ctor)) {
2956                 /*
2957                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2958                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2959                  * kmem_cache_free.
2960                  *
2961                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2962                  * destructor or are poisoning the objects.
2963                  */
2964                 s->offset = size;
2965                 size += sizeof(void *);
2966         }
2967
2968 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2969         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2970                 /*
2971                  * Need to store information about allocs and frees after
2972                  * the object.
2973                  */
2974                 size += 2 * sizeof(struct track);
2975
2976         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2977                 /*
2978                  * Add some empty padding so that we can catch
2979                  * overwrites from earlier objects rather than let
2980                  * tracking information or the free pointer be
2981                  * corrupted if a user writes before the start
2982                  * of the object.
2983                  */
2984                 size += sizeof(void *);
2985 #endif
2986
2987         /*
2988          * Determine the alignment based on various parameters that the
2989          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2990          * on bootup.
2991          */
2992         align = calculate_alignment(flags, align, s->object_size);
2993         s->align = align;
2994
2995         /*
2996          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2997          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2998          * each object to conform to the alignment.
2999          */
3000         size = ALIGN(size, align);
3001         s->size = size;
3002         if (forced_order >= 0)
3003                 order = forced_order;
3004         else
3005                 order = calculate_order(size, s->reserved);
3006
3007         if (order < 0)
3008                 return 0;
3009
3010         s->allocflags = 0;
3011         if (order)
3012                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
3013
3014         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
3015                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
3016
3017         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
3018                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
3019
3020         /*
3021          * Determine the number of objects per slab
3022          */
3023         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
3024         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
3025         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
3026                 s->max = s->oo;
3027
3028         return !!oo_objects(s->oo);
3029
3030 }
3031
3032 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
3033                 const char *name, size_t size,
3034                 size_t align, unsigned long flags,
3035                 void (*ctor)(void *))
3036 {
3037         memset(s, 0, kmem_size);
3038         s->name = name;
3039         s->ctor = ctor;
3040         s->object_size = size;
3041         s->align = align;
3042         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
3043         s->reserved = 0;
3044
3045         if (need_reserve_slab_rcu && (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
3046                 s->reserved = sizeof(struct rcu_head);
3047
3048         if (!calculate_sizes(s, -1))
3049                 goto error;
3050         if (disable_higher_order_debug) {
3051                 /*
3052                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
3053                  * order increased.
3054                  */
3055                 if (get_order(s->size) > get_order(s->object_size)) {
3056                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
3057                         s->offset = 0;
3058                         if (!calculate_sizes(s, -1))
3059                                 goto error;
3060                 }
3061         }
3062
3063 #if defined(CONFIG_HAVE_CMPXCHG_DOUBLE) && \
3064     defined(CONFIG_HAVE_ALIGNED_STRUCT_PAGE)
3065         if (system_has_cmpxchg_double() && (s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS) == 0)
3066                 /* Enable fast mode */
3067                 s->flags |= __CMPXCHG_DOUBLE;
3068 #endif
3069
3070         /*
3071          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
3072          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
3073          */
3074         set_min_partial(s, ilog2(s->size) / 2);
3075
3076         /*
3077          * cpu_partial determined the maximum number of objects kept in the
3078          * per cpu partial lists of a processor.
3079          *
3080          * Per cpu partial lists mainly contain slabs that just have one
3081          * object freed. If they are used for allocation then they can be
3082          * filled up again with minimal effort. The slab will never hit the
3083          * per node partial lists and therefore no locking will be required.
3084          *
3085          * This setting also determines
3086          *
3087          * A) The number of objects from per cpu partial slabs dumped to the
3088          *    per node list when we reach the limit.
3089          * B) The number of objects in cpu partial slabs to extract from the
3090          *    per node list when we run out of per cpu objects. We only fetch 50%
3091          *    to keep some capacity around for frees.
3092          */
3093         if (kmem_cache_debug(s))
3094                 s->cpu_partial = 0;
3095         else if (s->size >= PAGE_SIZE)
3096                 s->cpu_partial = 2;
3097         else if (s->size >= 1024)
3098                 s->cpu_partial = 6;
3099         else if (s->size >= 256)
3100                 s->cpu_partial = 13;
3101         else
3102                 s->cpu_partial = 30;
3103
3104         s->refcount = 1;
3105 #ifdef CONFIG_NUMA
3106         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
3107 #endif
3108         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
3109                 goto error;
3110
3111         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
3112                 return 1;
3113
3114         free_kmem_cache_nodes(s);
3115 error:
3116         if (flags & SLAB_PANIC)
3117                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
3118                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
3119                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
3120                         s->offset, flags);
3121         return 0;
3122 }
3123
3124 /*
3125  * Determine the size of a slab object
3126  */
3127 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
3128 {
3129         return s->object_size;
3130 }
3131 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3132
3133 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3134                                                         const char *text)
3135 {
3136 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3137         void *addr = page_address(page);
3138         void *p;
3139         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
3140                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
3141         if (!map)
3142                 return;
3143         slab_err(s, page, text, s->name);
3144         slab_lock(page);
3145
3146         get_map(s, page, map);
3147         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
3148
3149                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
3150                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
3151                                                         p, p - addr);
3152                         print_tracking(s, p);
3153                 }
3154         }
3155         slab_unlock(page);
3156         kfree(map);
3157 #endif
3158 }
3159
3160 /*
3161  * Attempt to free all partial slabs on a node.
3162  * This is called from kmem_cache_close(). We must be the last thread
3163  * using the cache and therefore we do not need to lock anymore.
3164  */
3165 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
3166 {
3167         struct page *page, *h;
3168
3169         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
3170                 if (!page->inuse) {
3171                         remove_partial(n, page);
3172                         discard_slab(s, page);
3173                 } else {
3174                         list_slab_objects(s, page,
3175                         "Objects remaining in %s on kmem_cache_close()");
3176                 }
3177         }
3178 }
3179
3180 /*
3181  * Release all resources used by a slab cache.
3182  */
3183 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
3184 {
3185         int node;
3186
3187         flush_all(s);
3188         /* Attempt to free all objects */
3189         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3190                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3191
3192                 free_partial(s, n);
3193                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
3194                         return 1;
3195         }
3196         free_percpu(s->cpu_slab);
3197         free_kmem_cache_nodes(s);
3198         return 0;
3199 }
3200
3201 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *s)
3202 {
3203         int rc = kmem_cache_close(s);
3204
3205         if (!rc)
3206                 sysfs_slab_remove(s);
3207
3208         return rc;
3209 }
3210
3211 /********************************************************************
3212  *              Kmalloc subsystem
3213  *******************************************************************/
3214
3215 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
3216 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
3217
3218 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3219 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
3220 #endif
3221
3222 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
3223 {
3224         get_option(&str, &slub_min_order);
3225
3226         return 1;
3227 }
3228
3229 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
3230
3231 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
3232 {
3233         get_option(&str, &slub_max_order);
3234         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
3235
3236         return 1;
3237 }
3238
3239 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
3240
3241 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
3242 {
3243         get_option(&str, &slub_min_objects);
3244
3245         return 1;
3246 }
3247
3248 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
3249
3250 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
3251 {
3252         slub_nomerge = 1;
3253         return 1;
3254 }
3255
3256 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
3257
3258 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
3259                                                 int size, unsigned int flags)
3260 {
3261         struct kmem_cache *s;
3262
3263         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3264
3265         /*
3266          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
3267          * single CPU so there's no need to take slab_mutex here.
3268          */
3269         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
3270                                                                 flags, NULL))
3271                 goto panic;
3272
3273         list_add(&s->list, &slab_caches);
3274         return s;
3275
3276 panic:
3277         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
3278         return NULL;
3279 }
3280
3281 /*
3282  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
3283  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
3284  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
3285  * fls.
3286  */
3287 static s8 size_index[24] = {
3288         3,      /* 8 */
3289         4,      /* 16 */
3290         5,      /* 24 */
3291         5,      /* 32 */
3292         6,      /* 40 */
3293         6,      /* 48 */
3294         6,      /* 56 */
3295         6,      /* 64 */
3296         1,      /* 72 */
3297         1,      /* 80 */
3298         1,      /* 88 */
3299         1,      /* 96 */
3300         7,      /* 104 */
3301         7,      /* 112 */
3302         7,      /* 120 */
3303         7,      /* 128 */
3304         2,      /* 136 */
3305         2,      /* 144 */
3306         2,      /* 152 */
3307         2,      /* 160 */
3308         2,      /* 168 */
3309         2,      /* 176 */
3310         2,      /* 184 */
3311         2       /* 192 */
3312 };
3313
3314 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
3315 {
3316         return (bytes - 1) / 8;
3317 }
3318
3319 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
3320 {
3321         int index;
3322
3323         if (size <= 192) {
3324                 if (!size)
3325                         return ZERO_SIZE_PTR;
3326
3327                 index = size_index[size_index_elem(size)];
3328         } else
3329                 index = fls(size - 1);
3330
3331 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3332         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
3333                 return kmalloc_dma_caches[index];
3334
3335 #endif
3336         return kmalloc_caches[index];
3337 }
3338
3339 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3340 {
3341         struct kmem_cache *s;
3342         void *ret;
3343
3344         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3345                 return kmalloc_large(size, flags);
3346
3347         s = get_slab(size, flags);
3348
3349         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3350                 return s;
3351
3352         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
3353
3354         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
3355
3356         return ret;
3357 }
3358 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3359
3360 #ifdef CONFIG_NUMA
3361 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3362 {
3363         struct page *page;
3364         void *ptr = NULL;
3365
3366         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
3367         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
3368         if (page)
3369                 ptr = page_address(page);
3370
3371         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
3372         return ptr;
3373 }
3374
3375 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3376 {
3377         struct kmem_cache *s;
3378         void *ret;
3379
3380         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3381                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
3382
3383                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3384                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3385                                    flags, node);
3386
3387                 return ret;
3388         }
3389
3390         s = get_slab(size, flags);
3391
3392         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3393                 return s;
3394
3395         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
3396
3397         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
3398
3399         return ret;
3400 }
3401 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3402 #endif
3403
3404 size_t ksize(const void *object)
3405 {
3406         struct page *page;
3407
3408         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
3409                 return 0;
3410
3411         page = virt_to_head_page(object);
3412
3413         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3414                 WARN_ON(!PageCompound(page));
3415                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
3416         }
3417
3418         return slab_ksize(page->slab);
3419 }
3420 EXPORT_SYMBOL(ksize);
3421
3422 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3423 bool verify_mem_not_deleted(const void *x)
3424 {
3425         struct page *page;
3426         void *object = (void *)x;
3427         unsigned long flags;
3428         bool rv;
3429
3430         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3431                 return false;
3432
3433         local_irq_save(flags);
3434
3435         page = virt_to_head_page(x);
3436         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3437                 /* maybe it was from stack? */
3438                 rv = true;
3439                 goto out_unlock;
3440         }
3441
3442         slab_lock(page);
3443         if (on_freelist(page->slab, page, object)) {
3444                 object_err(page->slab, page, object, "Object is on free-list");
3445                 rv = false;
3446         } else {
3447                 rv = true;
3448         }
3449         slab_unlock(page);
3450
3451 out_unlock:
3452         local_irq_restore(flags);
3453         return rv;
3454 }
3455 EXPORT_SYMBOL(verify_mem_not_deleted);
3456 #endif
3457
3458 void kfree(const void *x)
3459 {
3460         struct page *page;
3461         void *object = (void *)x;
3462
3463         trace_kfree(_RET_IP_, x);
3464
3465         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
3466                 return;
3467
3468         page = virt_to_head_page(x);
3469         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
3470                 BUG_ON(!PageCompound(page));
3471                 kmemleak_free(x);
3472                 __free_pages(page, compound_order(page));
3473                 return;
3474         }
3475         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
3476 }
3477 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3478
3479 /*
3480  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
3481  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
3482  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
3483  * and thus they can be removed from the partial lists.
3484  *
3485  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
3486  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
3487  * are freed in them.
3488  */
3489 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
3490 {
3491         int node;
3492         int i;
3493         struct kmem_cache_node *n;
3494         struct page *page;
3495         struct page *t;
3496         int objects = oo_objects(s->max);
3497         struct list_head *slabs_by_inuse =
3498                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
3499         unsigned long flags;
3500
3501         if (!slabs_by_inuse)
3502                 return -ENOMEM;
3503
3504         flush_all(s);
3505         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3506                 n = get_node(s, node);
3507
3508                 if (!n->nr_partial)
3509                         continue;
3510
3511                 for (i = 0; i < objects; i++)
3512                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
3513
3514                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3515
3516                 /*
3517                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
3518                  *
3519                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
3520                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
3521                  */
3522                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
3523                         list_move(&page->lru, slabs_by_inuse + page->inuse);
3524                         if (!page->inuse)
3525                                 n->nr_partial--;
3526                 }
3527
3528                 /*
3529                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
3530                  * first and the least used slabs at the end.
3531                  */
3532                 for (i = objects - 1; i > 0; i--)
3533                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
3534
3535                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3536
3537                 /* Release empty slabs */
3538                 list_for_each_entry_safe(page, t, slabs_by_inuse, lru)
3539                         discard_slab(s, page);
3540         }
3541
3542         kfree(slabs_by_inuse);
3543         return 0;
3544 }
3545 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
3546
3547 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
3548 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
3549 {
3550         struct kmem_cache *s;
3551
3552         mutex_lock(&slab_mutex);
3553         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3554                 kmem_cache_shrink(s);
3555         mutex_unlock(&slab_mutex);
3556
3557         return 0;
3558 }
3559
3560 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
3561 {
3562         struct kmem_cache_node *n;
3563         struct kmem_cache *s;
3564         struct memory_notify *marg = arg;
3565         int offline_node;
3566
3567         offline_node = marg->status_change_nid;
3568
3569         /*
3570          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
3571          * for it yet.
3572          */
3573         if (offline_node < 0)
3574                 return;
3575
3576         mutex_lock(&slab_mutex);
3577         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3578                 n = get_node(s, offline_node);
3579                 if (n) {
3580                         /*
3581                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
3582                          * that is going down. We were unable to free them,
3583                          * and offline_pages() function shouldn't call this
3584                          * callback. So, we must fail.
3585                          */
3586                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
3587
3588                         s->node[offline_node] = NULL;
3589                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
3590                 }
3591         }
3592         mutex_unlock(&slab_mutex);
3593 }
3594
3595 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
3596 {
3597         struct kmem_cache_node *n;
3598         struct kmem_cache *s;
3599         struct memory_notify *marg = arg;
3600         int nid = marg->status_change_nid;
3601         int ret = 0;
3602
3603         /*
3604          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
3605          * already created. Nothing to do.
3606          */
3607         if (nid < 0)
3608                 return 0;
3609
3610         /*
3611          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
3612          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
3613          * online.
3614          */
3615         mutex_lock(&slab_mutex);
3616         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3617                 /*
3618                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
3619                  *      since memory is not yet available from the node that
3620                  *      is brought up.
3621                  */
3622                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
3623                 if (!n) {
3624                         ret = -ENOMEM;
3625                         goto out;
3626                 }
3627                 init_kmem_cache_node(n);
3628                 s->node[nid] = n;
3629         }
3630 out:
3631         mutex_unlock(&slab_mutex);
3632         return ret;
3633 }
3634
3635 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3636                                 unsigned long action, void *arg)
3637 {
3638         int ret = 0;
3639
3640         switch (action) {
3641         case MEM_GOING_ONLINE:
3642                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3643                 break;
3644         case MEM_GOING_OFFLINE:
3645                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3646                 break;
3647         case MEM_OFFLINE:
3648         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3649                 slab_mem_offline_callback(arg);
3650                 break;
3651         case MEM_ONLINE:
3652         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3653                 break;
3654         }
3655         if (ret)
3656                 ret = notifier_from_errno(ret);
3657         else
3658                 ret = NOTIFY_OK;
3659         return ret;
3660 }
3661
3662 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3663
3664 /********************************************************************
3665  *                      Basic setup of slabs
3666  *******************************************************************/
3667
3668 /*
3669  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
3670  * the page allocator
3671  */
3672
3673 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
3674 {
3675         int node;
3676
3677         list_add(&s->list, &slab_caches);
3678         s->refcount = -1;
3679
3680         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3681                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3682                 struct page *p;
3683
3684                 if (n) {
3685                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
3686                                 p->slab = s;
3687
3688 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3689                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
3690                                 p->slab = s;
3691 #endif
3692                 }
3693         }
3694 }
3695
3696 void __init kmem_cache_init(void)
3697 {
3698         int i;
3699         int caches = 0;
3700         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3701         int order;
3702         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3703         unsigned long kmalloc_size;
3704
3705         if (debug_guardpage_minorder())
3706                 slub_max_order = 0;
3707
3708         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3709                         nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3710
3711         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3712         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3713         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3714         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3715
3716         /*
3717          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3718          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3719          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3720          */
3721         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3722
3723         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3724                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3725                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3726
3727         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3728
3729         /* Able to allocate the per node structures */
3730         slab_state = PARTIAL;
3731
3732         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3733         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3734                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3735         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3736         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3737
3738         /*
3739          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3740          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3741          * update any list pointers.
3742          */
3743         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3744
3745         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3746         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3747
3748         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3749
3750         caches++;
3751         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3752         caches++;
3753         /* Free temporary boot structure */
3754         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3755
3756         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3757
3758         /*
3759          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3760          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3761          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3762          *
3763          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3764          * handle the index determination for the smaller caches.
3765          *
3766          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3767          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3768          */
3769         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3770                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3771
3772         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3773                 int elem = size_index_elem(i);
3774                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3775                         break;
3776                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3777         }
3778
3779         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3780                 /*
3781                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3782                  * is 64 byte.
3783                  */
3784                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3785                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3786         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3787                 /*
3788                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3789                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3790                  * instead.
3791                  */
3792                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3793                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3794         }
3795
3796         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3797         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3798                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3799                 caches++;
3800         }
3801
3802         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3803                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3804                 caches++;
3805         }
3806
3807         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3808                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3809                 caches++;
3810         }
3811
3812         slab_state = UP;
3813
3814         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3815         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3816                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3817                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3818         }
3819
3820         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3821                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3822                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3823         }
3824
3825         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3826                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3827
3828                 BUG_ON(!s);
3829                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3830         }
3831
3832 #ifdef CONFIG_SMP
3833         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3834 #endif
3835
3836 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3837         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3838                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3839
3840                 if (s && s->size) {
3841                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3842                                  "dma-kmalloc-%d", s->object_size);
3843
3844                         BUG_ON(!name);
3845                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3846                                 s->object_size, SLAB_CACHE_DMA);
3847                 }
3848         }
3849 #endif
3850         printk(KERN_INFO
3851                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3852                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3853                 caches, cache_line_size(),
3854                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3855                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3856 }
3857
3858 void __init kmem_cache_init_late(void)
3859 {
3860 }
3861
3862 /*
3863  * Find a mergeable slab cache
3864  */
3865 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3866 {
3867         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3868                 return 1;
3869
3870         if (s->ctor)
3871                 return 1;
3872
3873         /*
3874          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3875          */
3876         if (s->refcount < 0)
3877                 return 1;
3878
3879         return 0;
3880 }
3881
3882 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3883                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3884                 void (*ctor)(void *))
3885 {
3886         struct kmem_cache *s;
3887
3888         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3889                 return NULL;
3890
3891         if (ctor)
3892                 return NULL;
3893
3894         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3895         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3896         size = ALIGN(size, align);
3897         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3898
3899         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3900                 if (slab_unmergeable(s))
3901                         continue;
3902
3903                 if (size > s->size)
3904                         continue;
3905
3906                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3907                                 continue;
3908                 /*
3909                  * Check if alignment is compatible.
3910                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3911                  */
3912                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3913                         continue;
3914
3915                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3916                         continue;
3917
3918                 return s;
3919         }
3920         return NULL;
3921 }
3922
3923 struct kmem_cache *__kmem_cache_alias(const char *name, size_t size,
3924                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3925 {
3926         struct kmem_cache *s;
3927
3928         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3929         if (s) {
3930                 s->refcount++;
3931                 /*
3932                  * Adjust the object sizes so that we clear
3933                  * the complete object on kzalloc.
3934                  */
3935                 s->object_size = max(s->object_size, (int)size);
3936                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3937
3938                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3939                         s->refcount--;
3940                         s = NULL;
3941                 }
3942         }
3943
3944         return s;
3945 }
3946
3947 struct kmem_cache *__kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3948                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3949 {
3950         struct kmem_cache *s;
3951
3952         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_KERNEL);
3953         if (s) {
3954                 if (kmem_cache_open(s, name,
3955                                 size, align, flags, ctor)) {
3956                         return s;
3957                 }
3958                 kmem_cache_free(kmem_cache, s);
3959         }
3960         return NULL;
3961 }
3962
3963 #ifdef CONFIG_SMP
3964 /*
3965  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3966  * necessary.
3967  */
3968 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3969                 unsigned long action, void *hcpu)
3970 {
3971         long cpu = (long)hcpu;
3972         struct kmem_cache *s;
3973         unsigned long flags;
3974
3975         switch (action) {
3976         case CPU_UP_CANCELED:
3977         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3978         case CPU_DEAD:
3979         case CPU_DEAD_FROZEN:
3980                 mutex_lock(&slab_mutex);
3981                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3982                         local_irq_save(flags);
3983                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3984                         local_irq_restore(flags);
3985                 }
3986                 mutex_unlock(&slab_mutex);
3987                 break;
3988         default:
3989                 break;
3990         }
3991         return NOTIFY_OK;
3992 }
3993
3994 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3995         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3996 };
3997
3998 #endif
3999
4000 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
4001 {
4002         struct kmem_cache *s;
4003         void *ret;
4004
4005         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
4006                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
4007
4008         s = get_slab(size, gfpflags);
4009
4010         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4011                 return s;
4012
4013         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
4014
4015         /* Honor the call site pointer we received. */
4016         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
4017
4018         return ret;
4019 }
4020
4021 #ifdef CONFIG_NUMA
4022 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
4023                                         int node, unsigned long caller)
4024 {
4025         struct kmem_cache *s;
4026         void *ret;
4027
4028         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
4029                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
4030
4031                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
4032                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
4033                                    gfpflags, node);
4034
4035                 return ret;
4036         }
4037
4038         s = get_slab(size, gfpflags);
4039
4040         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
4041                 return s;
4042
4043         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
4044
4045         /* Honor the call site pointer we received. */
4046         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
4047
4048         return ret;
4049 }
4050 #endif
4051
4052 #ifdef CONFIG_SYSFS
4053 static int count_inuse(struct page *page)
4054 {
4055         return page->inuse;
4056 }
4057
4058 static int count_total(struct page *page)
4059 {
4060         return page->objects;
4061 }
4062 #endif
4063
4064 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4065 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
4066                                                 unsigned long *map)
4067 {
4068         void *p;
4069         void *addr = page_address(page);
4070
4071         if (!check_slab(s, page) ||
4072                         !on_freelist(s, page, NULL))
4073                 return 0;
4074
4075         /* Now we know that a valid freelist exists */
4076         bitmap_zero(map, page->objects);
4077
4078         get_map(s, page, map);
4079         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
4080                 if (test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4081                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
4082                                 return 0;
4083         }
4084
4085         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4086                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4087                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
4088                                 return 0;
4089         return 1;
4090 }
4091
4092 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
4093                                                 unsigned long *map)
4094 {
4095         slab_lock(page);
4096         validate_slab(s, page, map);
4097         slab_unlock(page);
4098 }
4099
4100 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
4101                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
4102 {
4103         unsigned long count = 0;
4104         struct page *page;
4105         unsigned long flags;
4106
4107         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4108
4109         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
4110                 validate_slab_slab(s, page, map);
4111                 count++;
4112         }
4113         if (count != n->nr_partial)
4114                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
4115                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
4116
4117         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4118                 goto out;
4119
4120         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
4121                 validate_slab_slab(s, page, map);
4122                 count++;
4123         }
4124         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4125                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
4126                         "counter=%ld\n", s->name, count,
4127                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
4128
4129 out:
4130         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4131         return count;
4132 }
4133
4134 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
4135 {
4136         int node;
4137         unsigned long count = 0;
4138         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4139                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4140
4141         if (!map)
4142                 return -ENOMEM;
4143
4144         flush_all(s);
4145         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4146                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4147
4148                 count += validate_slab_node(s, n, map);
4149         }
4150         kfree(map);
4151         return count;
4152 }
4153 /*
4154  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
4155  * and freed.
4156  */
4157
4158 struct location {
4159         unsigned long count;
4160         unsigned long addr;
4161         long long sum_time;
4162         long min_time;
4163         long max_time;
4164         long min_pid;
4165         long max_pid;
4166         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
4167         nodemask_t nodes;
4168 };
4169
4170 struct loc_track {
4171         unsigned long max;
4172         unsigned long count;
4173         struct location *loc;
4174 };
4175
4176 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
4177 {
4178         if (t->max)
4179                 free_pages((unsigned long)t->loc,
4180                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
4181 }
4182
4183 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
4184 {
4185         struct location *l;
4186         int order;
4187
4188         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
4189
4190         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
4191         if (!l)
4192                 return 0;
4193
4194         if (t->count) {
4195                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
4196                 free_loc_track(t);
4197         }
4198         t->max = max;
4199         t->loc = l;
4200         return 1;
4201 }
4202
4203 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4204                                 const struct track *track)
4205 {
4206         long start, end, pos;
4207         struct location *l;
4208         unsigned long caddr;
4209         unsigned long age = jiffies - track->when;
4210
4211         start = -1;
4212         end = t->count;
4213
4214         for ( ; ; ) {
4215                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
4216
4217                 /*
4218                  * There is nothing at "end". If we end up there
4219                  * we need to add something to before end.
4220                  */
4221                 if (pos == end)
4222                         break;
4223
4224                 caddr = t->loc[pos].addr;
4225                 if (track->addr == caddr) {
4226
4227                         l = &t->loc[pos];
4228                         l->count++;
4229                         if (track->when) {
4230                                 l->sum_time += age;
4231                                 if (age < l->min_time)
4232                                         l->min_time = age;
4233                                 if (age > l->max_time)
4234                                         l->max_time = age;
4235
4236                                 if (track->pid < l->min_pid)
4237                                         l->min_pid = track->pid;
4238                                 if (track->pid > l->max_pid)
4239                                         l->max_pid = track->pid;
4240
4241                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
4242                                                 to_cpumask(l->cpus));
4243                         }
4244                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4245                         return 1;
4246                 }
4247
4248                 if (track->addr < caddr)
4249                         end = pos;
4250                 else
4251                         start = pos;
4252         }
4253
4254         /*
4255          * Not found. Insert new tracking element.
4256          */
4257         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
4258                 return 0;
4259
4260         l = t->loc + pos;
4261         if (pos < t->count)
4262                 memmove(l + 1, l,
4263                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
4264         t->count++;
4265         l->count = 1;
4266         l->addr = track->addr;
4267         l->sum_time = age;
4268         l->min_time = age;
4269         l->max_time = age;
4270         l->min_pid = track->pid;
4271         l->max_pid = track->pid;
4272         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
4273         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
4274         nodes_clear(l->nodes);
4275         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
4276         return 1;
4277 }
4278
4279 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
4280                 struct page *page, enum track_item alloc,
4281                 unsigned long *map)
4282 {
4283         void *addr = page_address(page);
4284         void *p;
4285
4286         bitmap_zero(map, page->objects);
4287         get_map(s, page, map);
4288
4289         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
4290                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
4291                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
4292 }
4293
4294 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
4295                                         enum track_item alloc)
4296 {
4297         int len = 0;
4298         unsigned long i;
4299         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
4300         int node;
4301         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
4302                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4303
4304         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
4305                                      GFP_TEMPORARY)) {
4306                 kfree(map);
4307                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
4308         }
4309         /* Push back cpu slabs */
4310         flush_all(s);
4311
4312         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4313                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4314                 unsigned long flags;
4315                 struct page *page;
4316
4317                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
4318                         continue;
4319
4320                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
4321                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
4322                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4323                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
4324                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
4325                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
4326         }
4327
4328         for (i = 0; i < t.count; i++) {
4329                 struct location *l = &t.loc[i];
4330
4331                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
4332                         break;
4333                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
4334
4335                 if (l->addr)
4336                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
4337                 else
4338                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
4339
4340                 if (l->sum_time != l->min_time) {
4341                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
4342                                 l->min_time,
4343                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
4344                                 l->max_time);
4345                 } else
4346                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
4347                                 l->min_time);
4348
4349                 if (l->min_pid != l->max_pid)
4350                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
4351                                 l->min_pid, l->max_pid);
4352                 else
4353                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
4354                                 l->min_pid);
4355
4356                 if (num_online_cpus() > 1 &&
4357                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
4358                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4359                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
4360                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4361                                                  to_cpumask(l->cpus));
4362                 }
4363
4364                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
4365                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
4366                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
4367                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
4368                                         l->nodes);
4369                 }
4370
4371                 len += sprintf(buf + len, "\n");
4372         }
4373
4374         free_loc_track(&t);
4375         kfree(map);
4376         if (!t.count)
4377                 len += sprintf(buf, "No data\n");
4378         return len;
4379 }
4380 #endif
4381
4382 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
4383 static void resiliency_test(void)
4384 {
4385         u8 *p;
4386
4387         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
4388
4389         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
4390         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
4391         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
4392
4393         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
4394         p[16] = 0x12;
4395         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
4396                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
4397
4398         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
4399
4400         /* Hmmm... The next two are dangerous */
4401         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
4402         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
4403         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
4404                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
4405         printk(KERN_ERR
4406                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4407
4408         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
4409         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
4410         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
4411         *p = 0x56;
4412         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
4413                                                                         p);
4414         printk(KERN_ERR
4415                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
4416         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
4417
4418         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
4419         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
4420         kfree(p);
4421         *p = 0x78;
4422         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
4423         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
4424
4425         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
4426         kfree(p);
4427         p[50] = 0x9a;
4428         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
4429                         p);
4430         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
4431
4432         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
4433         kfree(p);
4434         p[512] = 0xab;
4435         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
4436         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
4437 }
4438 #else
4439 #ifdef CONFIG_SYSFS
4440 static void resiliency_test(void) {};
4441 #endif
4442 #endif
4443
4444 #ifdef CONFIG_SYSFS
4445 enum slab_stat_type {
4446         SL_ALL,                 /* All slabs */
4447         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
4448         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
4449         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
4450         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
4451 };
4452
4453 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
4454 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
4455 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
4456 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
4457 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
4458
4459 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
4460                             char *buf, unsigned long flags)
4461 {
4462         unsigned long total = 0;
4463         int node;
4464         int x;
4465         unsigned long *nodes;
4466         unsigned long *per_cpu;
4467
4468         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
4469         if (!nodes)
4470                 return -ENOMEM;
4471         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
4472
4473         if (flags & SO_CPU) {
4474                 int cpu;
4475
4476                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4477                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
4478                         int node;
4479                         struct page *page;
4480
4481                         page = ACCESS_ONCE(c->page);
4482                         if (!page)
4483                                 continue;
4484
4485                         node = page_to_nid(page);
4486                         if (flags & SO_TOTAL)
4487                                 x = page->objects;
4488                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4489                                 x = page->inuse;
4490                         else
4491                                 x = 1;
4492
4493                         total += x;
4494                         nodes[node] += x;
4495
4496                         page = ACCESS_ONCE(c->partial);
4497                         if (page) {
4498                                 x = page->pobjects;
4499                                 total += x;
4500                                 nodes[node] += x;
4501                         }
4502
4503                         per_cpu[node]++;
4504                 }
4505         }
4506
4507         lock_memory_hotplug();
4508 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4509         if (flags & SO_ALL) {
4510                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4511                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4512
4513                 if (flags & SO_TOTAL)
4514                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
4515                 else if (flags & SO_OBJECTS)
4516                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
4517                                 count_partial(n, count_free);
4518
4519                         else
4520                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4521                         total += x;
4522                         nodes[node] += x;
4523                 }
4524
4525         } else
4526 #endif
4527         if (flags & SO_PARTIAL) {
4528                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
4529                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4530
4531                         if (flags & SO_TOTAL)
4532                                 x = count_partial(n, count_total);
4533                         else if (flags & SO_OBJECTS)
4534                                 x = count_partial(n, count_inuse);
4535                         else
4536                                 x = n->nr_partial;
4537                         total += x;
4538                         nodes[node] += x;
4539                 }
4540         }
4541         x = sprintf(buf, "%lu", total);
4542 #ifdef CONFIG_NUMA
4543         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
4544                 if (nodes[node])
4545                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
4546                                         node, nodes[node]);
4547 #endif
4548         unlock_memory_hotplug();
4549         kfree(nodes);
4550         return x + sprintf(buf + x, "\n");
4551 }
4552
4553 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4554 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
4555 {
4556         int node;
4557
4558         for_each_online_node(node) {
4559                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4560
4561                 if (!n)
4562                         continue;
4563
4564                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
4565                         return 1;
4566         }
4567         return 0;
4568 }
4569 #endif
4570
4571 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
4572 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj)
4573
4574 struct slab_attribute {
4575         struct attribute attr;
4576         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
4577         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
4578 };
4579
4580 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
4581         static struct slab_attribute _name##_attr = \
4582         __ATTR(_name, 0400, _name##_show, NULL)
4583
4584 #define SLAB_ATTR(_name) \
4585         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
4586         __ATTR(_name, 0600, _name##_show, _name##_store)
4587
4588 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4589 {
4590         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
4591 }
4592 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
4593
4594 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4595 {
4596         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
4597 }
4598 SLAB_ATTR_RO(align);
4599
4600 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4601 {
4602         return sprintf(buf, "%d\n", s->object_size);
4603 }
4604 SLAB_ATTR_RO(object_size);
4605
4606 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4607 {
4608         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
4609 }
4610 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
4611
4612 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
4613                                 const char *buf, size_t length)
4614 {
4615         unsigned long order;
4616         int err;
4617
4618         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
4619         if (err)
4620                 return err;
4621
4622         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
4623                 return -EINVAL;
4624
4625         calculate_sizes(s, order);
4626         return length;
4627 }
4628
4629 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4630 {
4631         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
4632 }
4633 SLAB_ATTR(order);
4634
4635 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4636 {
4637         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
4638 }
4639
4640 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4641                                  size_t length)
4642 {
4643         unsigned long min;
4644         int err;
4645
4646         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
4647         if (err)
4648                 return err;
4649
4650         set_min_partial(s, min);
4651         return length;
4652 }
4653 SLAB_ATTR(min_partial);
4654
4655 static ssize_t cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4656 {
4657         return sprintf(buf, "%u\n", s->cpu_partial);
4658 }
4659
4660 static ssize_t cpu_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4661                                  size_t length)
4662 {
4663         unsigned long objects;
4664         int err;
4665
4666         err = strict_strtoul(buf, 10, &objects);
4667         if (err)
4668                 return err;
4669         if (objects && kmem_cache_debug(s))
4670                 return -EINVAL;
4671
4672         s->cpu_partial = objects;
4673         flush_all(s);
4674         return length;
4675 }
4676 SLAB_ATTR(cpu_partial);
4677
4678 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4679 {
4680         if (!s->ctor)
4681                 return 0;
4682         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
4683 }
4684 SLAB_ATTR_RO(ctor);
4685
4686 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4687 {
4688         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
4689 }
4690 SLAB_ATTR_RO(aliases);
4691
4692 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4693 {
4694         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
4695 }
4696 SLAB_ATTR_RO(partial);
4697
4698 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4699 {
4700         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
4701 }
4702 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
4703
4704 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4705 {
4706         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
4707 }
4708 SLAB_ATTR_RO(objects);
4709
4710 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4711 {
4712         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
4713 }
4714 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
4715
4716 static ssize_t slabs_cpu_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4717 {
4718         int objects = 0;
4719         int pages = 0;
4720         int cpu;
4721         int len;
4722
4723         for_each_online_cpu(cpu) {
4724                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->partial;
4725
4726                 if (page) {
4727                         pages += page->pages;
4728                         objects += page->pobjects;
4729                 }
4730         }
4731
4732         len = sprintf(buf, "%d(%d)", objects, pages);
4733
4734 #ifdef CONFIG_SMP
4735         for_each_online_cpu(cpu) {
4736                 struct page *page = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu) ->partial;
4737
4738                 if (page && len < PAGE_SIZE - 20)
4739                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%d(%d)", cpu,
4740                                 page->pobjects, page->pages);
4741         }
4742 #endif
4743         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4744 }
4745 SLAB_ATTR_RO(slabs_cpu_partial);
4746
4747 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4748 {
4749         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4750 }
4751
4752 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4753                                 const char *buf, size_t length)
4754 {
4755         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4756         if (buf[0] == '1')
4757                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4758         return length;
4759 }
4760 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4761
4762 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4763 {
4764         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4765 }
4766 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4767
4768 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4769 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4770 {
4771         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4772 }
4773 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4774 #endif
4775
4776 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4777 {
4778         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4779 }
4780 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4781
4782 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4783 {
4784         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4785 }
4786 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4787
4788 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4789 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4790 {
4791         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4792 }
4793 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4794
4795 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4796 {
4797         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4798 }
4799 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4800
4801 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4802 {
4803         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4804 }
4805
4806 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4807                                 const char *buf, size_t length)
4808 {
4809         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4810         if (buf[0] == '1') {
4811                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4812                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4813         }
4814         return length;
4815 }
4816 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4817
4818 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4819 {
4820         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4821 }
4822
4823 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4824                                                         size_t length)
4825 {
4826         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4827         if (buf[0] == '1') {
4828                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4829                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4830         }
4831         return length;
4832 }
4833 SLAB_ATTR(trace);
4834
4835 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4836 {
4837         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4838 }
4839
4840 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4841                                 const char *buf, size_t length)
4842 {
4843         if (any_slab_objects(s))
4844                 return -EBUSY;
4845
4846         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4847         if (buf[0] == '1') {
4848                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4849                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4850         }
4851         calculate_sizes(s, -1);
4852         return length;
4853 }
4854 SLAB_ATTR(red_zone);
4855
4856 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4857 {
4858         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4859 }
4860
4861 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4862                                 const char *buf, size_t length)
4863 {
4864         if (any_slab_objects(s))
4865                 return -EBUSY;
4866
4867         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4868         if (buf[0] == '1') {
4869                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4870                 s->flags |= SLAB_POISON;
4871         }
4872         calculate_sizes(s, -1);
4873         return length;
4874 }
4875 SLAB_ATTR(poison);
4876
4877 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4878 {
4879         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4880 }
4881
4882 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4883                                 const char *buf, size_t length)
4884 {
4885         if (any_slab_objects(s))
4886                 return -EBUSY;
4887
4888         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4889         if (buf[0] == '1') {
4890                 s->flags &= ~__CMPXCHG_DOUBLE;
4891                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4892         }
4893         calculate_sizes(s, -1);
4894         return length;
4895 }
4896 SLAB_ATTR(store_user);
4897
4898 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4899 {
4900         return 0;
4901 }
4902
4903 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4904                         const char *buf, size_t length)
4905 {
4906         int ret = -EINVAL;
4907
4908         if (buf[0] == '1') {
4909                 ret = validate_slab_cache(s);
4910                 if (ret >= 0)
4911                         ret = length;
4912         }
4913         return ret;
4914 }
4915 SLAB_ATTR(validate);
4916
4917 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4918 {
4919         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4920                 return -ENOSYS;
4921         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4922 }
4923 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4924
4925 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4926 {
4927         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4928                 return -ENOSYS;
4929         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4930 }
4931 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4932 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4933
4934 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4935 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4936 {
4937         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4938 }
4939
4940 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4941                                                         size_t length)
4942 {
4943         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4944         if (buf[0] == '1')
4945                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4946         return length;
4947 }
4948 SLAB_ATTR(failslab);
4949 #endif
4950
4951 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4952 {
4953         return 0;
4954 }
4955
4956 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4957                         const char *buf, size_t length)
4958 {
4959         if (buf[0] == '1') {
4960                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4961
4962                 if (rc)
4963                         return rc;
4964         } else
4965                 return -EINVAL;
4966         return length;
4967 }
4968 SLAB_ATTR(shrink);
4969
4970 #ifdef CONFIG_NUMA
4971 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4972 {
4973         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4974 }
4975
4976 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4977                                 const char *buf, size_t length)
4978 {
4979         unsigned long ratio;
4980         int err;
4981
4982         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4983         if (err)
4984                 return err;
4985
4986         if (ratio <= 100)
4987                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4988
4989         return length;
4990 }
4991 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4992 #endif
4993
4994 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4995 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4996 {
4997         unsigned long sum  = 0;
4998         int cpu;
4999         int len;
5000         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
5001
5002         if (!data)
5003                 return -ENOMEM;
5004
5005         for_each_online_cpu(cpu) {
5006                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
5007
5008                 data[cpu] = x;
5009                 sum += x;
5010         }
5011
5012         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
5013
5014 #ifdef CONFIG_SMP
5015         for_each_online_cpu(cpu) {
5016                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
5017                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
5018         }
5019 #endif
5020         kfree(data);
5021         return len + sprintf(buf + len, "\n");
5022 }
5023
5024 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
5025 {
5026         int cpu;
5027
5028         for_each_online_cpu(cpu)
5029                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
5030 }
5031
5032 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
5033 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
5034 {                                                               \
5035         return show_stat(s, buf, si);                           \
5036 }                                                               \
5037 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
5038                                 const char *buf, size_t length) \
5039 {                                                               \
5040         if (buf[0] != '0')                                      \
5041                 return -EINVAL;                                 \
5042         clear_stat(s, si);                                      \
5043         return length;                                          \
5044 }                                                               \
5045 SLAB_ATTR(text);                                                \
5046
5047 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
5048 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
5049 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
5050 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
5051 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
5052 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
5053 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
5054 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
5055 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
5056 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
5057 STAT_ATTR(ALLOC_NODE_MISMATCH, alloc_node_mismatch);
5058 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
5059 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
5060 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
5061 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
5062 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
5063 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
5064 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
5065 STAT_ATTR(DEACTIVATE_BYPASS, deactivate_bypass);
5066 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
5067 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_CPU_FAIL, cmpxchg_double_cpu_fail);
5068 STAT_ATTR(CMPXCHG_DOUBLE_FAIL, cmpxchg_double_fail);
5069 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_ALLOC, cpu_partial_alloc);
5070 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_FREE, cpu_partial_free);
5071 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_NODE, cpu_partial_node);
5072 STAT_ATTR(CPU_PARTIAL_DRAIN, cpu_partial_drain);
5073 #endif
5074
5075 static struct attribute *slab_attrs[] = {
5076         &slab_size_attr.attr,
5077         &object_size_attr.attr,
5078         &objs_per_slab_attr.attr,
5079         &order_attr.attr,
5080         &min_partial_attr.attr,
5081         &cpu_partial_attr.attr,
5082         &objects_attr.attr,
5083         &objects_partial_attr.attr,
5084         &partial_attr.attr,
5085         &cpu_slabs_attr.attr,
5086         &ctor_attr.attr,
5087         &aliases_attr.attr,
5088         &align_attr.attr,
5089         &hwcache_align_attr.attr,
5090         &reclaim_account_attr.attr,
5091         &destroy_by_rcu_attr.attr,
5092         &shrink_attr.attr,
5093         &reserved_attr.attr,
5094         &slabs_cpu_partial_attr.attr,
5095 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
5096         &total_objects_attr.attr,
5097         &slabs_attr.attr,
5098         &sanity_checks_attr.attr,
5099         &trace_attr.attr,
5100         &red_zone_attr.attr,
5101         &poison_attr.attr,
5102         &store_user_attr.attr,
5103         &validate_attr.attr,
5104         &alloc_calls_attr.attr,
5105         &free_calls_attr.attr,
5106 #endif
5107 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
5108         &cache_dma_attr.attr,
5109 #endif
5110 #ifdef CONFIG_NUMA
5111         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
5112 #endif
5113 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
5114         &alloc_fastpath_attr.attr,
5115         &alloc_slowpath_attr.attr,
5116         &free_fastpath_attr.attr,
5117         &free_slowpath_attr.attr,
5118         &free_frozen_attr.attr,
5119         &free_add_partial_attr.attr,
5120         &free_remove_partial_attr.attr,
5121         &alloc_from_partial_attr.attr,
5122         &alloc_slab_attr.attr,
5123         &alloc_refill_attr.attr,
5124         &alloc_node_mismatch_attr.attr,
5125         &free_slab_attr.attr,
5126         &cpuslab_flush_attr.attr,
5127         &deactivate_full_attr.attr,
5128         &deactivate_empty_attr.attr,
5129         &deactivate_to_head_attr.attr,
5130         &deactivate_to_tail_attr.attr,
5131         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
5132         &deactivate_bypass_attr.attr,
5133         &order_fallback_attr.attr,
5134         &cmpxchg_double_fail_attr.attr,
5135         &cmpxchg_double_cpu_fail_attr.attr,
5136         &cpu_partial_alloc_attr.attr,
5137         &cpu_partial_free_attr.attr,
5138         &cpu_partial_node_attr.attr,
5139         &cpu_partial_drain_attr.attr,
5140 #endif
5141 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
5142         &failslab_attr.attr,
5143 #endif
5144
5145         NULL
5146 };
5147
5148 static struct attribute_group slab_attr_group = {
5149         .attrs = slab_attrs,
5150 };
5151
5152 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
5153                                 struct attribute *attr,
5154                                 char *buf)
5155 {
5156         struct slab_attribute *attribute;
5157         struct kmem_cache *s;
5158         int err;
5159
5160         attribute = to_slab_attr(attr);
5161         s = to_slab(kobj);
5162
5163         if (!attribute->show)
5164                 return -EIO;
5165
5166         err = attribute->show(s, buf);
5167
5168         return err;
5169 }
5170
5171 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
5172                                 struct attribute *attr,
5173                                 const char *buf, size_t len)
5174 {
5175         struct slab_attribute *attribute;
5176         struct kmem_cache *s;
5177         int err;
5178
5179         attribute = to_slab_attr(attr);
5180         s = to_slab(kobj);
5181
5182         if (!attribute->store)
5183                 return -EIO;
5184
5185         err = attribute->store(s, buf, len);
5186
5187         return err;
5188 }
5189
5190 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
5191         .show = slab_attr_show,
5192         .store = slab_attr_store,
5193 };
5194
5195 static struct kobj_type slab_ktype = {
5196         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
5197 };
5198
5199 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
5200 {
5201         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
5202
5203         if (ktype == &slab_ktype)
5204                 return 1;
5205         return 0;
5206 }
5207
5208 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
5209         .filter = uevent_filter,
5210 };
5211
5212 static struct kset *slab_kset;
5213
5214 #define ID_STR_LENGTH 64
5215
5216 /* Create a unique string id for a slab cache:
5217  *
5218  * Format       :[flags-]size
5219  */
5220 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
5221 {
5222         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
5223         char *p = name;
5224
5225         BUG_ON(!name);
5226
5227         *p++ = ':';
5228         /*
5229          * First flags affecting slabcache operations. We will only
5230          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
5231          * too many flags. The flags here must cover all flags that
5232          * are matched during merging to guarantee that the id is
5233          * unique.
5234          */
5235         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
5236                 *p++ = 'd';
5237         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
5238                 *p++ = 'a';
5239         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
5240                 *p++ = 'F';
5241         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
5242                 *p++ = 't';
5243         if (p != name + 1)
5244                 *p++ = '-';
5245         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
5246         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
5247         return name;
5248 }
5249
5250 int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
5251 {
5252         int err;
5253         const char *name;
5254         int unmergeable;
5255
5256         if (slab_state < FULL)
5257                 /* Defer until later */
5258                 return 0;
5259
5260         unmergeable = slab_unmergeable(s);
5261         if (unmergeable) {
5262                 /*
5263                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
5264                  * This is typically the case for debug situations. In that
5265                  * case we can catch duplicate names easily.
5266                  */
5267                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
5268                 name = s->name;
5269         } else {
5270                 /*
5271                  * Create a unique name for the slab as a target
5272                  * for the symlinks.
5273                  */
5274                 name = create_unique_id(s);
5275         }
5276
5277         s->kobj.kset = slab_kset;
5278         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
5279         if (err) {
5280                 kobject_put(&s->kobj);
5281                 return err;
5282         }
5283
5284         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
5285         if (err) {
5286                 kobject_del(&s->kobj);
5287                 kobject_put(&s->kobj);
5288                 return err;
5289         }
5290         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
5291         if (!unmergeable) {
5292                 /* Setup first alias */
5293                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
5294                 kfree(name);
5295         }
5296         return 0;
5297 }
5298
5299 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
5300 {
5301         if (slab_state < FULL)
5302                 /*
5303                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
5304                  * cache from sysfs.
5305                  */
5306                 return;
5307
5308         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
5309         kobject_del(&s->kobj);
5310         kobject_put(&s->kobj);
5311 }
5312
5313 /*
5314  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
5315  * available lest we lose that information.
5316  */
5317 struct saved_alias {
5318         struct kmem_cache *s;
5319         const char *name;
5320         struct saved_alias *next;
5321 };
5322
5323 static struct saved_alias *alias_list;
5324
5325 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
5326 {
5327         struct saved_alias *al;
5328
5329         if (slab_state == FULL) {
5330                 /*
5331                  * If we have a leftover link then remove it.
5332                  */
5333                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
5334                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
5335         }
5336
5337         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
5338         if (!al)
5339                 return -ENOMEM;
5340
5341         al->s = s;
5342         al->name = name;
5343         al->next = alias_list;
5344         alias_list = al;
5345         return 0;
5346 }
5347
5348 static int __init slab_sysfs_init(void)
5349 {
5350         struct kmem_cache *s;
5351         int err;
5352
5353         mutex_lock(&slab_mutex);
5354
5355         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
5356         if (!slab_kset) {
5357                 mutex_unlock(&slab_mutex);
5358                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
5359                 return -ENOSYS;
5360         }
5361
5362         slab_state = FULL;
5363
5364         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
5365                 err = sysfs_slab_add(s);
5366                 if (err)
5367                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
5368                                                 " to sysfs\n", s->name);
5369         }
5370
5371         while (alias_list) {
5372                 struct saved_alias *al = alias_list;
5373
5374                 alias_list = alias_list->next;
5375                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
5376                 if (err)
5377                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
5378                                         " %s to sysfs\n", al->name);
5379                 kfree(al);
5380         }
5381
5382         mutex_unlock(&slab_mutex);
5383         resiliency_test();
5384         return 0;
5385 }
5386
5387 __initcall(slab_sysfs_init);
5388 #endif /* CONFIG_SYSFS */
5389
5390 /*
5391  * The /proc/slabinfo ABI
5392  */
5393 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5394 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
5395 {
5396         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
5397         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <object_size> "
5398                  "<objperslab> <pagesperslab>");
5399         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
5400         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
5401         seq_putc(m, '\n');
5402 }
5403
5404 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5405 {
5406         loff_t n = *pos;
5407
5408         mutex_lock(&slab_mutex);
5409         if (!n)
5410                 print_slabinfo_header(m);
5411
5412         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
5413 }
5414
5415 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
5416 {
5417         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
5418 }
5419
5420 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
5421 {
5422         mutex_unlock(&slab_mutex);
5423 }
5424
5425 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
5426 {
5427         unsigned long nr_partials = 0;
5428         unsigned long nr_slabs = 0;
5429         unsigned long nr_inuse = 0;
5430         unsigned long nr_objs = 0;
5431         unsigned long nr_free = 0;
5432         struct kmem_cache *s;
5433         int node;
5434
5435         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
5436
5437         for_each_online_node(node) {
5438                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
5439
5440                 if (!n)
5441                         continue;
5442
5443                 nr_partials += n->nr_partial;
5444                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
5445                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
5446                 nr_free += count_partial(n, count_free);
5447         }
5448
5449         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
5450
5451         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
5452                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
5453                    (1 << oo_order(s->oo)));
5454         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
5455         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
5456                    0UL);
5457         seq_putc(m, '\n');
5458         return 0;
5459 }
5460
5461 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
5462         .start = s_start,
5463         .next = s_next,
5464         .stop = s_stop,
5465         .show = s_show,
5466 };
5467
5468 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
5469 {
5470         return seq_open(file, &slabinfo_op);
5471 }
5472
5473 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
5474         .open           = slabinfo_open,
5475         .read           = seq_read,
5476         .llseek         = seq_lseek,
5477         .release        = seq_release,
5478 };
5479
5480 static int __init slab_proc_init(void)
5481 {
5482         proc_create("slabinfo", S_IRUSR, NULL, &proc_slabinfo_operations);
5483         return 0;
5484 }
5485 module_init(slab_proc_init);
5486 #endif /* CONFIG_SLABINFO */