[PATCH] gfp flags annotations - part 1
[linux-2.6.git] / mm / slab.c
1 /*
2  * linux/mm/slab.c
3  * Written by Mark Hemment, 1996/97.
4  * (markhe@nextd.demon.co.uk)
5  *
6  * kmem_cache_destroy() + some cleanup - 1999 Andrea Arcangeli
7  *
8  * Major cleanup, different bufctl logic, per-cpu arrays
9  *      (c) 2000 Manfred Spraul
10  *
11  * Cleanup, make the head arrays unconditional, preparation for NUMA
12  *      (c) 2002 Manfred Spraul
13  *
14  * An implementation of the Slab Allocator as described in outline in;
15  *      UNIX Internals: The New Frontiers by Uresh Vahalia
16  *      Pub: Prentice Hall      ISBN 0-13-101908-2
17  * or with a little more detail in;
18  *      The Slab Allocator: An Object-Caching Kernel Memory Allocator
19  *      Jeff Bonwick (Sun Microsystems).
20  *      Presented at: USENIX Summer 1994 Technical Conference
21  *
22  * The memory is organized in caches, one cache for each object type.
23  * (e.g. inode_cache, dentry_cache, buffer_head, vm_area_struct)
24  * Each cache consists out of many slabs (they are small (usually one
25  * page long) and always contiguous), and each slab contains multiple
26  * initialized objects.
27  *
28  * This means, that your constructor is used only for newly allocated
29  * slabs and you must pass objects with the same intializations to
30  * kmem_cache_free.
31  *
32  * Each cache can only support one memory type (GFP_DMA, GFP_HIGHMEM,
33  * normal). If you need a special memory type, then must create a new
34  * cache for that memory type.
35  *
36  * In order to reduce fragmentation, the slabs are sorted in 3 groups:
37  *   full slabs with 0 free objects
38  *   partial slabs
39  *   empty slabs with no allocated objects
40  *
41  * If partial slabs exist, then new allocations come from these slabs,
42  * otherwise from empty slabs or new slabs are allocated.
43  *
44  * kmem_cache_destroy() CAN CRASH if you try to allocate from the cache
45  * during kmem_cache_destroy(). The caller must prevent concurrent allocs.
46  *
47  * Each cache has a short per-cpu head array, most allocs
48  * and frees go into that array, and if that array overflows, then 1/2
49  * of the entries in the array are given back into the global cache.
50  * The head array is strictly LIFO and should improve the cache hit rates.
51  * On SMP, it additionally reduces the spinlock operations.
52  *
53  * The c_cpuarray may not be read with enabled local interrupts - 
54  * it's changed with a smp_call_function().
55  *
56  * SMP synchronization:
57  *  constructors and destructors are called without any locking.
58  *  Several members in kmem_cache_t and struct slab never change, they
59  *      are accessed without any locking.
60  *  The per-cpu arrays are never accessed from the wrong cpu, no locking,
61  *      and local interrupts are disabled so slab code is preempt-safe.
62  *  The non-constant members are protected with a per-cache irq spinlock.
63  *
64  * Many thanks to Mark Hemment, who wrote another per-cpu slab patch
65  * in 2000 - many ideas in the current implementation are derived from
66  * his patch.
67  *
68  * Further notes from the original documentation:
69  *
70  * 11 April '97.  Started multi-threading - markhe
71  *      The global cache-chain is protected by the semaphore 'cache_chain_sem'.
72  *      The sem is only needed when accessing/extending the cache-chain, which
73  *      can never happen inside an interrupt (kmem_cache_create(),
74  *      kmem_cache_shrink() and kmem_cache_reap()).
75  *
76  *      At present, each engine can be growing a cache.  This should be blocked.
77  *
78  * 15 March 2005. NUMA slab allocator.
79  *      Shai Fultheim <shai@scalex86.org>.
80  *      Shobhit Dayal <shobhit@calsoftinc.com>
81  *      Alok N Kataria <alokk@calsoftinc.com>
82  *      Christoph Lameter <christoph@lameter.com>
83  *
84  *      Modified the slab allocator to be node aware on NUMA systems.
85  *      Each node has its own list of partial, free and full slabs.
86  *      All object allocations for a node occur from node specific slab lists.
87  */
88
89 #include        <linux/config.h>
90 #include        <linux/slab.h>
91 #include        <linux/mm.h>
92 #include        <linux/swap.h>
93 #include        <linux/cache.h>
94 #include        <linux/interrupt.h>
95 #include        <linux/init.h>
96 #include        <linux/compiler.h>
97 #include        <linux/seq_file.h>
98 #include        <linux/notifier.h>
99 #include        <linux/kallsyms.h>
100 #include        <linux/cpu.h>
101 #include        <linux/sysctl.h>
102 #include        <linux/module.h>
103 #include        <linux/rcupdate.h>
104 #include        <linux/string.h>
105 #include        <linux/nodemask.h>
106
107 #include        <asm/uaccess.h>
108 #include        <asm/cacheflush.h>
109 #include        <asm/tlbflush.h>
110 #include        <asm/page.h>
111
112 /*
113  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_DEBUG_INITIAL,
114  *                SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
115  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
116  *
117  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
118  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
119  *
120  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
121  */
122
123 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
124 #define DEBUG           1
125 #define STATS           1
126 #define FORCED_DEBUG    1
127 #else
128 #define DEBUG           0
129 #define STATS           0
130 #define FORCED_DEBUG    0
131 #endif
132
133
134 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
135 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
136
137 #ifndef cache_line_size
138 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
139 #endif
140
141 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
142 /*
143  * Enforce a minimum alignment for the kmalloc caches.
144  * Usually, the kmalloc caches are cache_line_size() aligned, except when
145  * DEBUG and FORCED_DEBUG are enabled, then they are BYTES_PER_WORD aligned.
146  * Some archs want to perform DMA into kmalloc caches and need a guaranteed
147  * alignment larger than BYTES_PER_WORD. ARCH_KMALLOC_MINALIGN allows that.
148  * Note that this flag disables some debug features.
149  */
150 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN 0
151 #endif
152
153 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
154 /*
155  * Enforce a minimum alignment for all caches.
156  * Intended for archs that get misalignment faults even for BYTES_PER_WORD
157  * aligned buffers. Includes ARCH_KMALLOC_MINALIGN.
158  * If possible: Do not enable this flag for CONFIG_DEBUG_SLAB, it disables
159  * some debug features.
160  */
161 #define ARCH_SLAB_MINALIGN 0
162 #endif
163
164 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
165 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
166 #endif
167
168 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
169 #if DEBUG
170 # define CREATE_MASK    (SLAB_DEBUG_INITIAL | SLAB_RED_ZONE | \
171                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
172                          SLAB_NO_REAP | SLAB_CACHE_DMA | \
173                          SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | SLAB_STORE_USER | \
174                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
175                          SLAB_DESTROY_BY_RCU)
176 #else
177 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_NO_REAP | \
178                          SLAB_CACHE_DMA | SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | \
179                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
180                          SLAB_DESTROY_BY_RCU)
181 #endif
182
183 /*
184  * kmem_bufctl_t:
185  *
186  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
187  * linked offsets.
188  *
189  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
190  * slab an object belongs to.
191  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
192  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
193  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
194  * that does not use off-slab slabs.
195  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
196  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
197  * to have too many per slab.
198  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
199  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
200  */
201
202 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
203 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
204 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
205 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
206
207 /* Max number of objs-per-slab for caches which use off-slab slabs.
208  * Needed to avoid a possible looping condition in cache_grow().
209  */
210 static unsigned long offslab_limit;
211
212 /*
213  * struct slab
214  *
215  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
216  * for a slab, or allocated from an general cache.
217  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
218  */
219 struct slab {
220         struct list_head        list;
221         unsigned long           colouroff;
222         void                    *s_mem;         /* including colour offset */
223         unsigned int            inuse;          /* num of objs active in slab */
224         kmem_bufctl_t           free;
225         unsigned short          nodeid;
226 };
227
228 /*
229  * struct slab_rcu
230  *
231  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
232  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
233  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
234  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
235  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
236  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
237  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
238  *
239  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
240  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
241  *
242  * We assume struct slab_rcu can overlay struct slab when destroying.
243  */
244 struct slab_rcu {
245         struct rcu_head         head;
246         kmem_cache_t            *cachep;
247         void                    *addr;
248 };
249
250 /*
251  * struct array_cache
252  *
253  * Purpose:
254  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
255  * - reduce the number of linked list operations
256  * - reduce spinlock operations
257  *
258  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
259  * footprint.
260  *
261  */
262 struct array_cache {
263         unsigned int avail;
264         unsigned int limit;
265         unsigned int batchcount;
266         unsigned int touched;
267         spinlock_t lock;
268         void *entry[0];         /*
269                                  * Must have this definition in here for the proper
270                                  * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
271                                  * the entries.
272                                  * [0] is for gcc 2.95. It should really be [].
273                                  */
274 };
275
276 /* bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore,
277  * but the cpuarrays are allocated from the generic caches...
278  */
279 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
280 struct arraycache_init {
281         struct array_cache cache;
282         void * entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
283 };
284
285 /*
286  * The slab lists for all objects.
287  */
288 struct kmem_list3 {
289         struct list_head        slabs_partial;  /* partial list first, better asm code */
290         struct list_head        slabs_full;
291         struct list_head        slabs_free;
292         unsigned long   free_objects;
293         unsigned long   next_reap;
294         int             free_touched;
295         unsigned int    free_limit;
296         spinlock_t      list_lock;
297         struct array_cache      *shared;        /* shared per node */
298         struct array_cache      **alien;        /* on other nodes */
299 };
300
301 /*
302  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
303  */
304 #define NUM_INIT_LISTS (2 * MAX_NUMNODES + 1)
305 struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
306 #define CACHE_CACHE 0
307 #define SIZE_AC 1
308 #define SIZE_L3 (1 + MAX_NUMNODES)
309
310 /*
311  * This function must be completely optimized away if
312  * a constant is passed to it. Mostly the same as
313  * what is in linux/slab.h except it returns an
314  * index.
315  */
316 static __always_inline int index_of(const size_t size)
317 {
318         if (__builtin_constant_p(size)) {
319                 int i = 0;
320
321 #define CACHE(x) \
322         if (size <=x) \
323                 return i; \
324         else \
325                 i++;
326 #include "linux/kmalloc_sizes.h"
327 #undef CACHE
328                 {
329                         extern void __bad_size(void);
330                         __bad_size();
331                 }
332         } else
333                 BUG();
334         return 0;
335 }
336
337 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
338 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
339
340 static inline void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
341 {
342         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
343         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
344         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
345         parent->shared = NULL;
346         parent->alien = NULL;
347         spin_lock_init(&parent->list_lock);
348         parent->free_objects = 0;
349         parent->free_touched = 0;
350 }
351
352 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)  \
353         do {    \
354                 INIT_LIST_HEAD(listp);          \
355                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
356         } while (0)
357
358 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                     \
359         do {                                    \
360         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
361         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
362         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
363         } while (0)
364
365 /*
366  * kmem_cache_t
367  *
368  * manages a cache.
369  */
370         
371 struct kmem_cache_s {
372 /* 1) per-cpu data, touched during every alloc/free */
373         struct array_cache      *array[NR_CPUS];
374         unsigned int            batchcount;
375         unsigned int            limit;
376         unsigned int            shared;
377         unsigned int            objsize;
378 /* 2) touched by every alloc & free from the backend */
379         struct kmem_list3       *nodelists[MAX_NUMNODES];
380         unsigned int            flags;  /* constant flags */
381         unsigned int            num;    /* # of objs per slab */
382         spinlock_t              spinlock;
383
384 /* 3) cache_grow/shrink */
385         /* order of pgs per slab (2^n) */
386         unsigned int            gfporder;
387
388         /* force GFP flags, e.g. GFP_DMA */
389         unsigned int            gfpflags;
390
391         size_t                  colour;         /* cache colouring range */
392         unsigned int            colour_off;     /* colour offset */
393         unsigned int            colour_next;    /* cache colouring */
394         kmem_cache_t            *slabp_cache;
395         unsigned int            slab_size;
396         unsigned int            dflags;         /* dynamic flags */
397
398         /* constructor func */
399         void (*ctor)(void *, kmem_cache_t *, unsigned long);
400
401         /* de-constructor func */
402         void (*dtor)(void *, kmem_cache_t *, unsigned long);
403
404 /* 4) cache creation/removal */
405         const char              *name;
406         struct list_head        next;
407
408 /* 5) statistics */
409 #if STATS
410         unsigned long           num_active;
411         unsigned long           num_allocations;
412         unsigned long           high_mark;
413         unsigned long           grown;
414         unsigned long           reaped;
415         unsigned long           errors;
416         unsigned long           max_freeable;
417         unsigned long           node_allocs;
418         unsigned long           node_frees;
419         atomic_t                allochit;
420         atomic_t                allocmiss;
421         atomic_t                freehit;
422         atomic_t                freemiss;
423 #endif
424 #if DEBUG
425         int                     dbghead;
426         int                     reallen;
427 #endif
428 };
429
430 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
431 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
432
433 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
434 /* Optimization question: fewer reaps means less 
435  * probability for unnessary cpucache drain/refill cycles.
436  *
437  * OTHO the cpuarrays can contain lots of objects,
438  * which could lock up otherwise freeable slabs.
439  */
440 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
441 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
442
443 #if STATS
444 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
445 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
446 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
447 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
448 #define STATS_INC_REAPED(x)     ((x)->reaped++)
449 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { if ((x)->num_active > (x)->high_mark) \
450                                         (x)->high_mark = (x)->num_active; \
451                                 } while (0)
452 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
453 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
454 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
455 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) \
456                                 do { if ((x)->max_freeable < i) \
457                                         (x)->max_freeable = i; \
458                                 } while (0)
459
460 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
461 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
462 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
463 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
464 #else
465 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
466 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
467 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
468 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
469 #define STATS_INC_REAPED(x)     do { } while (0)
470 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
471 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
472 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
473 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
474 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) \
475                                 do { } while (0)
476
477 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
478 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
479 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
480 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
481 #endif
482
483 #if DEBUG
484 /* Magic nums for obj red zoning.
485  * Placed in the first word before and the first word after an obj.
486  */
487 #define RED_INACTIVE    0x5A2CF071UL    /* when obj is inactive */
488 #define RED_ACTIVE      0x170FC2A5UL    /* when obj is active */
489
490 /* ...and for poisoning */
491 #define POISON_INUSE    0x5a    /* for use-uninitialised poisoning */
492 #define POISON_FREE     0x6b    /* for use-after-free poisoning */
493 #define POISON_END      0xa5    /* end-byte of poisoning */
494
495 /* memory layout of objects:
496  * 0            : objp
497  * 0 .. cachep->dbghead - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
498  *              the end of an object is aligned with the end of the real
499  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
500  * cachep->dbghead - BYTES_PER_WORD .. cachep->dbghead - 1:
501  *              redzone word.
502  * cachep->dbghead: The real object.
503  * cachep->objsize - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
504  * cachep->objsize - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address [BYTES_PER_WORD long]
505  */
506 static int obj_dbghead(kmem_cache_t *cachep)
507 {
508         return cachep->dbghead;
509 }
510
511 static int obj_reallen(kmem_cache_t *cachep)
512 {
513         return cachep->reallen;
514 }
515
516 static unsigned long *dbg_redzone1(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
517 {
518         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
519         return (unsigned long*) (objp+obj_dbghead(cachep)-BYTES_PER_WORD);
520 }
521
522 static unsigned long *dbg_redzone2(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
523 {
524         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
525         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
526                 return (unsigned long*) (objp+cachep->objsize-2*BYTES_PER_WORD);
527         return (unsigned long*) (objp+cachep->objsize-BYTES_PER_WORD);
528 }
529
530 static void **dbg_userword(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
531 {
532         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
533         return (void**)(objp+cachep->objsize-BYTES_PER_WORD);
534 }
535
536 #else
537
538 #define obj_dbghead(x)                  0
539 #define obj_reallen(cachep)             (cachep->objsize)
540 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
541 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
542 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
543
544 #endif
545
546 /*
547  * Maximum size of an obj (in 2^order pages)
548  * and absolute limit for the gfp order.
549  */
550 #if defined(CONFIG_LARGE_ALLOCS)
551 #define MAX_OBJ_ORDER   13      /* up to 32Mb */
552 #define MAX_GFP_ORDER   13      /* up to 32Mb */
553 #elif defined(CONFIG_MMU)
554 #define MAX_OBJ_ORDER   5       /* 32 pages */
555 #define MAX_GFP_ORDER   5       /* 32 pages */
556 #else
557 #define MAX_OBJ_ORDER   8       /* up to 1Mb */
558 #define MAX_GFP_ORDER   8       /* up to 1Mb */
559 #endif
560
561 /*
562  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab.
563  */
564 #define BREAK_GFP_ORDER_HI      1
565 #define BREAK_GFP_ORDER_LO      0
566 static int slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_LO;
567
568 /* Macros for storing/retrieving the cachep and or slab from the
569  * global 'mem_map'. These are used to find the slab an obj belongs to.
570  * With kfree(), these are used to find the cache which an obj belongs to.
571  */
572 #define SET_PAGE_CACHE(pg,x)  ((pg)->lru.next = (struct list_head *)(x))
573 #define GET_PAGE_CACHE(pg)    ((kmem_cache_t *)(pg)->lru.next)
574 #define SET_PAGE_SLAB(pg,x)   ((pg)->lru.prev = (struct list_head *)(x))
575 #define GET_PAGE_SLAB(pg)     ((struct slab *)(pg)->lru.prev)
576
577 /* These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes. */
578 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
579 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
580 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
581         CACHE(ULONG_MAX)
582 #undef CACHE
583 };
584 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
585
586 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
587 struct cache_names {
588         char *name;
589         char *name_dma;
590 };
591
592 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
593 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
594 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
595         { NULL, }
596 #undef CACHE
597 };
598
599 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
600         { { 0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
601 static struct arraycache_init initarray_generic =
602         { { 0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
603
604 /* internal cache of cache description objs */
605 static kmem_cache_t cache_cache = {
606         .batchcount     = 1,
607         .limit          = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
608         .shared         = 1,
609         .objsize        = sizeof(kmem_cache_t),
610         .flags          = SLAB_NO_REAP,
611         .spinlock       = SPIN_LOCK_UNLOCKED,
612         .name           = "kmem_cache",
613 #if DEBUG
614         .reallen        = sizeof(kmem_cache_t),
615 #endif
616 };
617
618 /* Guard access to the cache-chain. */
619 static struct semaphore cache_chain_sem;
620 static struct list_head cache_chain;
621
622 /*
623  * vm_enough_memory() looks at this to determine how many
624  * slab-allocated pages are possibly freeable under pressure
625  *
626  * SLAB_RECLAIM_ACCOUNT turns this on per-slab
627  */
628 atomic_t slab_reclaim_pages;
629
630 /*
631  * chicken and egg problem: delay the per-cpu array allocation
632  * until the general caches are up.
633  */
634 static enum {
635         NONE,
636         PARTIAL_AC,
637         PARTIAL_L3,
638         FULL
639 } g_cpucache_up;
640
641 static DEFINE_PER_CPU(struct work_struct, reap_work);
642
643 static void free_block(kmem_cache_t* cachep, void** objpp, int len, int node);
644 static void enable_cpucache (kmem_cache_t *cachep);
645 static void cache_reap (void *unused);
646 static int __node_shrink(kmem_cache_t *cachep, int node);
647
648 static inline struct array_cache *ac_data(kmem_cache_t *cachep)
649 {
650         return cachep->array[smp_processor_id()];
651 }
652
653 static inline kmem_cache_t *__find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
654 {
655         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
656
657 #if DEBUG
658         /* This happens if someone tries to call
659         * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
660         * the generic caches are initialized.
661         */
662         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
663 #endif
664         while (size > csizep->cs_size)
665                 csizep++;
666
667         /*
668          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
669          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
670          * for large kmalloc calls required.
671          */
672         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
673                 return csizep->cs_dmacachep;
674         return csizep->cs_cachep;
675 }
676
677 kmem_cache_t *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
678 {
679         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
680 }
681 EXPORT_SYMBOL(kmem_find_general_cachep);
682
683 /* Cal the num objs, wastage, and bytes left over for a given slab size. */
684 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t size, size_t align,
685                  int flags, size_t *left_over, unsigned int *num)
686 {
687         int i;
688         size_t wastage = PAGE_SIZE<<gfporder;
689         size_t extra = 0;
690         size_t base = 0;
691
692         if (!(flags & CFLGS_OFF_SLAB)) {
693                 base = sizeof(struct slab);
694                 extra = sizeof(kmem_bufctl_t);
695         }
696         i = 0;
697         while (i*size + ALIGN(base+i*extra, align) <= wastage)
698                 i++;
699         if (i > 0)
700                 i--;
701
702         if (i > SLAB_LIMIT)
703                 i = SLAB_LIMIT;
704
705         *num = i;
706         wastage -= i*size;
707         wastage -= ALIGN(base+i*extra, align);
708         *left_over = wastage;
709 }
710
711 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__FUNCTION__, cachep, msg)
712
713 static void __slab_error(const char *function, kmem_cache_t *cachep, char *msg)
714 {
715         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
716                 function, cachep->name, msg);
717         dump_stack();
718 }
719
720 /*
721  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
722  * via the workqueue/eventd.
723  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
724  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
725  * lock.
726  */
727 static void __devinit start_cpu_timer(int cpu)
728 {
729         struct work_struct *reap_work = &per_cpu(reap_work, cpu);
730
731         /*
732          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
733          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
734          * at that time.
735          */
736         if (keventd_up() && reap_work->func == NULL) {
737                 INIT_WORK(reap_work, cache_reap, NULL);
738                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work, HZ + 3 * cpu);
739         }
740 }
741
742 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
743                                                 int batchcount)
744 {
745         int memsize = sizeof(void*)*entries+sizeof(struct array_cache);
746         struct array_cache *nc = NULL;
747
748         nc = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
749         if (nc) {
750                 nc->avail = 0;
751                 nc->limit = entries;
752                 nc->batchcount = batchcount;
753                 nc->touched = 0;
754                 spin_lock_init(&nc->lock);
755         }
756         return nc;
757 }
758
759 #ifdef CONFIG_NUMA
760 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
761 {
762         struct array_cache **ac_ptr;
763         int memsize = sizeof(void*)*MAX_NUMNODES;
764         int i;
765
766         if (limit > 1)
767                 limit = 12;
768         ac_ptr = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
769         if (ac_ptr) {
770                 for_each_node(i) {
771                         if (i == node || !node_online(i)) {
772                                 ac_ptr[i] = NULL;
773                                 continue;
774                         }
775                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d);
776                         if (!ac_ptr[i]) {
777                                 for (i--; i <=0; i--)
778                                         kfree(ac_ptr[i]);
779                                 kfree(ac_ptr);
780                                 return NULL;
781                         }
782                 }
783         }
784         return ac_ptr;
785 }
786
787 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
788 {
789         int i;
790
791         if (!ac_ptr)
792                 return;
793
794         for_each_node(i)
795                 kfree(ac_ptr[i]);
796
797         kfree(ac_ptr);
798 }
799
800 static inline void __drain_alien_cache(kmem_cache_t *cachep, struct array_cache *ac, int node)
801 {
802         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
803
804         if (ac->avail) {
805                 spin_lock(&rl3->list_lock);
806                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
807                 ac->avail = 0;
808                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
809         }
810 }
811
812 static void drain_alien_cache(kmem_cache_t *cachep, struct kmem_list3 *l3)
813 {
814         int i=0;
815         struct array_cache *ac;
816         unsigned long flags;
817
818         for_each_online_node(i) {
819                 ac = l3->alien[i];
820                 if (ac) {
821                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
822                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
823                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
824                 }
825         }
826 }
827 #else
828 #define alloc_alien_cache(node, limit) do { } while (0)
829 #define free_alien_cache(ac_ptr) do { } while (0)
830 #define drain_alien_cache(cachep, l3) do { } while (0)
831 #endif
832
833 static int __devinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
834                                   unsigned long action, void *hcpu)
835 {
836         long cpu = (long)hcpu;
837         kmem_cache_t* cachep;
838         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
839         int node = cpu_to_node(cpu);
840         int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
841         struct array_cache *nc = NULL;
842
843         switch (action) {
844         case CPU_UP_PREPARE:
845                 down(&cache_chain_sem);
846                 /* we need to do this right in the beginning since
847                  * alloc_arraycache's are going to use this list.
848                  * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
849                  * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
850                  */
851
852                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
853                         /* setup the size64 kmemlist for cpu before we can
854                          * begin anything. Make sure some other cpu on this
855                          * node has not already allocated this
856                          */
857                         if (!cachep->nodelists[node]) {
858                                 if (!(l3 = kmalloc_node(memsize,
859                                                 GFP_KERNEL, node)))
860                                         goto bad;
861                                 kmem_list3_init(l3);
862                                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
863                                   ((unsigned long)cachep)%REAPTIMEOUT_LIST3;
864
865                                 cachep->nodelists[node] = l3;
866                         }
867
868                         spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
869                         cachep->nodelists[node]->free_limit =
870                                 (1 + nr_cpus_node(node)) *
871                                 cachep->batchcount + cachep->num;
872                         spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
873                 }
874
875                 /* Now we can go ahead with allocating the shared array's
876                   & array cache's */
877                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
878                         nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
879                                         cachep->batchcount);
880                         if (!nc)
881                                 goto bad;
882                         cachep->array[cpu] = nc;
883
884                         l3 = cachep->nodelists[node];
885                         BUG_ON(!l3);
886                         if (!l3->shared) {
887                                 if (!(nc = alloc_arraycache(node,
888                                         cachep->shared*cachep->batchcount,
889                                         0xbaadf00d)))
890                                         goto  bad;
891
892                                 /* we are serialised from CPU_DEAD or
893                                   CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock */
894                                 l3->shared = nc;
895                         }
896                 }
897                 up(&cache_chain_sem);
898                 break;
899         case CPU_ONLINE:
900                 start_cpu_timer(cpu);
901                 break;
902 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
903         case CPU_DEAD:
904                 /* fall thru */
905         case CPU_UP_CANCELED:
906                 down(&cache_chain_sem);
907
908                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
909                         struct array_cache *nc;
910                         cpumask_t mask;
911
912                         mask = node_to_cpumask(node);
913                         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
914                         /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
915                         nc = cachep->array[cpu];
916                         cachep->array[cpu] = NULL;
917                         l3 = cachep->nodelists[node];
918
919                         if (!l3)
920                                 goto unlock_cache;
921
922                         spin_lock(&l3->list_lock);
923
924                         /* Free limit for this kmem_list3 */
925                         l3->free_limit -= cachep->batchcount;
926                         if (nc)
927                                 free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
928
929                         if (!cpus_empty(mask)) {
930                                 spin_unlock(&l3->list_lock);
931                                 goto unlock_cache;
932                         }
933
934                         if (l3->shared) {
935                                 free_block(cachep, l3->shared->entry,
936                                                 l3->shared->avail, node);
937                                 kfree(l3->shared);
938                                 l3->shared = NULL;
939                         }
940                         if (l3->alien) {
941                                 drain_alien_cache(cachep, l3);
942                                 free_alien_cache(l3->alien);
943                                 l3->alien = NULL;
944                         }
945
946                         /* free slabs belonging to this node */
947                         if (__node_shrink(cachep, node)) {
948                                 cachep->nodelists[node] = NULL;
949                                 spin_unlock(&l3->list_lock);
950                                 kfree(l3);
951                         } else {
952                                 spin_unlock(&l3->list_lock);
953                         }
954 unlock_cache:
955                         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
956                         kfree(nc);
957                 }
958                 up(&cache_chain_sem);
959                 break;
960 #endif
961         }
962         return NOTIFY_OK;
963 bad:
964         up(&cache_chain_sem);
965         return NOTIFY_BAD;
966 }
967
968 static struct notifier_block cpucache_notifier = { &cpuup_callback, NULL, 0 };
969
970 /*
971  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
972  */
973 static void init_list(kmem_cache_t *cachep, struct kmem_list3 *list,
974                 int nodeid)
975 {
976         struct kmem_list3 *ptr;
977
978         BUG_ON(cachep->nodelists[nodeid] != list);
979         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_KERNEL, nodeid);
980         BUG_ON(!ptr);
981
982         local_irq_disable();
983         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
984         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
985         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
986         local_irq_enable();
987 }
988
989 /* Initialisation.
990  * Called after the gfp() functions have been enabled, and before smp_init().
991  */
992 void __init kmem_cache_init(void)
993 {
994         size_t left_over;
995         struct cache_sizes *sizes;
996         struct cache_names *names;
997         int i;
998
999         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1000                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1001                 if (i < MAX_NUMNODES)
1002                         cache_cache.nodelists[i] = NULL;
1003         }
1004
1005         /*
1006          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1007          * page orders on machines with more than 32MB of memory.
1008          */
1009         if (num_physpages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1010                 slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_HI;
1011
1012         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1013          * from caches that do not exist yet:
1014          * 1) initialize the cache_cache cache: it contains the kmem_cache_t
1015          *    structures of all caches, except cache_cache itself: cache_cache
1016          *    is statically allocated.
1017          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1018          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1019          *    array at the end of the bootstrap.
1020          * 2) Create the first kmalloc cache.
1021          *    The kmem_cache_t for the new cache is allocated normally.
1022          *    An __init data area is used for the head array.
1023          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1024          *    head arrays.
1025          * 4) Replace the __init data head arrays for cache_cache and the first
1026          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1027          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for cache_cache and
1028          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1029          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1030          */
1031
1032         /* 1) create the cache_cache */
1033         init_MUTEX(&cache_chain_sem);
1034         INIT_LIST_HEAD(&cache_chain);
1035         list_add(&cache_cache.next, &cache_chain);
1036         cache_cache.colour_off = cache_line_size();
1037         cache_cache.array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1038         cache_cache.nodelists[numa_node_id()] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE];
1039
1040         cache_cache.objsize = ALIGN(cache_cache.objsize, cache_line_size());
1041
1042         cache_estimate(0, cache_cache.objsize, cache_line_size(), 0,
1043                                 &left_over, &cache_cache.num);
1044         if (!cache_cache.num)
1045                 BUG();
1046
1047         cache_cache.colour = left_over/cache_cache.colour_off;
1048         cache_cache.colour_next = 0;
1049         cache_cache.slab_size = ALIGN(cache_cache.num*sizeof(kmem_bufctl_t) +
1050                                 sizeof(struct slab), cache_line_size());
1051
1052         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1053         sizes = malloc_sizes;
1054         names = cache_names;
1055
1056         /* Initialize the caches that provide memory for the array cache
1057          * and the kmem_list3 structures first.
1058          * Without this, further allocations will bug
1059          */
1060
1061         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1062                                 sizes[INDEX_AC].cs_size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1063                                 (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_PANIC), NULL, NULL);
1064
1065         if (INDEX_AC != INDEX_L3)
1066                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1067                         kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1068                                 sizes[INDEX_L3].cs_size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1069                                 (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_PANIC), NULL, NULL);
1070
1071         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1072                 /*
1073                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1074                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1075                  * eliminates "false sharing".
1076                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1077                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1078                  */
1079                 if(!sizes->cs_cachep)
1080                         sizes->cs_cachep = kmem_cache_create(names->name,
1081                                 sizes->cs_size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1082                                 (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_PANIC), NULL, NULL);
1083
1084                 /* Inc off-slab bufctl limit until the ceiling is hit. */
1085                 if (!(OFF_SLAB(sizes->cs_cachep))) {
1086                         offslab_limit = sizes->cs_size-sizeof(struct slab);
1087                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
1088                 }
1089
1090                 sizes->cs_dmacachep = kmem_cache_create(names->name_dma,
1091                         sizes->cs_size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1092                         (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_CACHE_DMA | SLAB_PANIC),
1093                         NULL, NULL);
1094
1095                 sizes++;
1096                 names++;
1097         }
1098         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1099         {
1100                 void * ptr;
1101
1102                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1103
1104                 local_irq_disable();
1105                 BUG_ON(ac_data(&cache_cache) != &initarray_cache.cache);
1106                 memcpy(ptr, ac_data(&cache_cache),
1107                                 sizeof(struct arraycache_init));
1108                 cache_cache.array[smp_processor_id()] = ptr;
1109                 local_irq_enable();
1110
1111                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1112
1113                 local_irq_disable();
1114                 BUG_ON(ac_data(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1115                                 != &initarray_generic.cache);
1116                 memcpy(ptr, ac_data(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1117                                 sizeof(struct arraycache_init));
1118                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1119                                                 ptr;
1120                 local_irq_enable();
1121         }
1122         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1123         {
1124                 int node;
1125                 /* Replace the static kmem_list3 structures for the boot cpu */
1126                 init_list(&cache_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE],
1127                                 numa_node_id());
1128
1129                 for_each_online_node(node) {
1130                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1131                                         &initkmem_list3[SIZE_AC+node], node);
1132
1133                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1134                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1135                                                 &initkmem_list3[SIZE_L3+node],
1136                                                 node);
1137                         }
1138                 }
1139         }
1140
1141         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1142         {
1143                 kmem_cache_t *cachep;
1144                 down(&cache_chain_sem);
1145                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next)
1146                         enable_cpucache(cachep);
1147                 up(&cache_chain_sem);
1148         }
1149
1150         /* Done! */
1151         g_cpucache_up = FULL;
1152
1153         /* Register a cpu startup notifier callback
1154          * that initializes ac_data for all new cpus
1155          */
1156         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1157
1158         /* The reap timers are started later, with a module init call:
1159          * That part of the kernel is not yet operational.
1160          */
1161 }
1162
1163 static int __init cpucache_init(void)
1164 {
1165         int cpu;
1166
1167         /* 
1168          * Register the timers that return unneeded
1169          * pages to gfp.
1170          */
1171         for_each_online_cpu(cpu)
1172                 start_cpu_timer(cpu);
1173
1174         return 0;
1175 }
1176
1177 __initcall(cpucache_init);
1178
1179 /*
1180  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1181  *
1182  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1183  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1184  * would be relatively rare and ignorable.
1185  */
1186 static void *kmem_getpages(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1187 {
1188         struct page *page;
1189         void *addr;
1190         int i;
1191
1192         flags |= cachep->gfpflags;
1193         if (likely(nodeid == -1)) {
1194                 page = alloc_pages(flags, cachep->gfporder);
1195         } else {
1196                 page = alloc_pages_node(nodeid, flags, cachep->gfporder);
1197         }
1198         if (!page)
1199                 return NULL;
1200         addr = page_address(page);
1201
1202         i = (1 << cachep->gfporder);
1203         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1204                 atomic_add(i, &slab_reclaim_pages);
1205         add_page_state(nr_slab, i);
1206         while (i--) {
1207                 SetPageSlab(page);
1208                 page++;
1209         }
1210         return addr;
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Interface to system's page release.
1215  */
1216 static void kmem_freepages(kmem_cache_t *cachep, void *addr)
1217 {
1218         unsigned long i = (1<<cachep->gfporder);
1219         struct page *page = virt_to_page(addr);
1220         const unsigned long nr_freed = i;
1221
1222         while (i--) {
1223                 if (!TestClearPageSlab(page))
1224                         BUG();
1225                 page++;
1226         }
1227         sub_page_state(nr_slab, nr_freed);
1228         if (current->reclaim_state)
1229                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1230         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1231         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) 
1232                 atomic_sub(1<<cachep->gfporder, &slab_reclaim_pages);
1233 }
1234
1235 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1236 {
1237         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *) head;
1238         kmem_cache_t *cachep = slab_rcu->cachep;
1239
1240         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1241         if (OFF_SLAB(cachep))
1242                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1243 }
1244
1245 #if DEBUG
1246
1247 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1248 static void store_stackinfo(kmem_cache_t *cachep, unsigned long *addr,
1249                                 unsigned long caller)
1250 {
1251         int size = obj_reallen(cachep);
1252
1253         addr = (unsigned long *)&((char*)addr)[obj_dbghead(cachep)];
1254
1255         if (size < 5*sizeof(unsigned long))
1256                 return;
1257
1258         *addr++=0x12345678;
1259         *addr++=caller;
1260         *addr++=smp_processor_id();
1261         size -= 3*sizeof(unsigned long);
1262         {
1263                 unsigned long *sptr = &caller;
1264                 unsigned long svalue;
1265
1266                 while (!kstack_end(sptr)) {
1267                         svalue = *sptr++;
1268                         if (kernel_text_address(svalue)) {
1269                                 *addr++=svalue;
1270                                 size -= sizeof(unsigned long);
1271                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
1272                                         break;
1273                         }
1274                 }
1275
1276         }
1277         *addr++=0x87654321;
1278 }
1279 #endif
1280
1281 static void poison_obj(kmem_cache_t *cachep, void *addr, unsigned char val)
1282 {
1283         int size = obj_reallen(cachep);
1284         addr = &((char*)addr)[obj_dbghead(cachep)];
1285
1286         memset(addr, val, size);
1287         *(unsigned char *)(addr+size-1) = POISON_END;
1288 }
1289
1290 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
1291 {
1292         int i;
1293         printk(KERN_ERR "%03x:", offset);
1294         for (i=0;i<limit;i++) {
1295                 printk(" %02x", (unsigned char)data[offset+i]);
1296         }
1297         printk("\n");
1298 }
1299 #endif
1300
1301 #if DEBUG
1302
1303 static void print_objinfo(kmem_cache_t *cachep, void *objp, int lines)
1304 {
1305         int i, size;
1306         char *realobj;
1307
1308         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1309                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%lx/0x%lx.\n",
1310                         *dbg_redzone1(cachep, objp),
1311                         *dbg_redzone2(cachep, objp));
1312         }
1313
1314         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
1315                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
1316                                 *dbg_userword(cachep, objp));
1317                 print_symbol("(%s)",
1318                                 (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
1319                 printk("\n");
1320         }
1321         realobj = (char*)objp+obj_dbghead(cachep);
1322         size = obj_reallen(cachep);
1323         for (i=0; i<size && lines;i+=16, lines--) {
1324                 int limit;
1325                 limit = 16;
1326                 if (i+limit > size)
1327                         limit = size-i;
1328                 dump_line(realobj, i, limit);
1329         }
1330 }
1331
1332 static void check_poison_obj(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
1333 {
1334         char *realobj;
1335         int size, i;
1336         int lines = 0;
1337
1338         realobj = (char*)objp+obj_dbghead(cachep);
1339         size = obj_reallen(cachep);
1340
1341         for (i=0;i<size;i++) {
1342                 char exp = POISON_FREE;
1343                 if (i == size-1)
1344                         exp = POISON_END;
1345                 if (realobj[i] != exp) {
1346                         int limit;
1347                         /* Mismatch ! */
1348                         /* Print header */
1349                         if (lines == 0) {
1350                                 printk(KERN_ERR "Slab corruption: start=%p, len=%d\n",
1351                                                 realobj, size);
1352                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
1353                         }
1354                         /* Hexdump the affected line */
1355                         i = (i/16)*16;
1356                         limit = 16;
1357                         if (i+limit > size)
1358                                 limit = size-i;
1359                         dump_line(realobj, i, limit);
1360                         i += 16;
1361                         lines++;
1362                         /* Limit to 5 lines */
1363                         if (lines > 5)
1364                                 break;
1365                 }
1366         }
1367         if (lines != 0) {
1368                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
1369                  * exist:
1370                  */
1371                 struct slab *slabp = GET_PAGE_SLAB(virt_to_page(objp));
1372                 int objnr;
1373
1374                 objnr = (objp-slabp->s_mem)/cachep->objsize;
1375                 if (objnr) {
1376                         objp = slabp->s_mem+(objnr-1)*cachep->objsize;
1377                         realobj = (char*)objp+obj_dbghead(cachep);
1378                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
1379                                                 realobj, size);
1380                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1381                 }
1382                 if (objnr+1 < cachep->num) {
1383                         objp = slabp->s_mem+(objnr+1)*cachep->objsize;
1384                         realobj = (char*)objp+obj_dbghead(cachep);
1385                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
1386                                                 realobj, size);
1387                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1388                 }
1389         }
1390 }
1391 #endif
1392
1393 /* Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
1394  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.
1395  * The cache-lock is not held/needed.
1396  */
1397 static void slab_destroy (kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp)
1398 {
1399         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
1400
1401 #if DEBUG
1402         int i;
1403         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1404                 void *objp = slabp->s_mem + cachep->objsize * i;
1405
1406                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
1407 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1408                         if ((cachep->objsize%PAGE_SIZE)==0 && OFF_SLAB(cachep))
1409                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp), cachep->objsize/PAGE_SIZE,1);
1410                         else
1411                                 check_poison_obj(cachep, objp);
1412 #else
1413                         check_poison_obj(cachep, objp);
1414 #endif
1415                 }
1416                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1417                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1418                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
1419                                                         "was overwritten");
1420                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1421                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
1422                                                         "was overwritten");
1423                 }
1424                 if (cachep->dtor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
1425                         (cachep->dtor)(objp+obj_dbghead(cachep), cachep, 0);
1426         }
1427 #else
1428         if (cachep->dtor) {
1429                 int i;
1430                 for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1431                         void* objp = slabp->s_mem+cachep->objsize*i;
1432                         (cachep->dtor)(objp, cachep, 0);
1433                 }
1434         }
1435 #endif
1436
1437         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1438                 struct slab_rcu *slab_rcu;
1439
1440                 slab_rcu = (struct slab_rcu *) slabp;
1441                 slab_rcu->cachep = cachep;
1442                 slab_rcu->addr = addr;
1443                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
1444         } else {
1445                 kmem_freepages(cachep, addr);
1446                 if (OFF_SLAB(cachep))
1447                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
1448         }
1449 }
1450
1451 /* For setting up all the kmem_list3s for cache whose objsize is same
1452    as size of kmem_list3. */
1453 static inline void set_up_list3s(kmem_cache_t *cachep, int index)
1454 {
1455         int node;
1456
1457         for_each_online_node(node) {
1458                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index+node];
1459                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1460                         REAPTIMEOUT_LIST3 +
1461                         ((unsigned long)cachep)%REAPTIMEOUT_LIST3;
1462         }
1463 }
1464
1465 /**
1466  * kmem_cache_create - Create a cache.
1467  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
1468  * @size: The size of objects to be created in this cache.
1469  * @align: The required alignment for the objects.
1470  * @flags: SLAB flags
1471  * @ctor: A constructor for the objects.
1472  * @dtor: A destructor for the objects.
1473  *
1474  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
1475  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
1476  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache
1477  * and the @dtor is run before the pages are handed back.
1478  *
1479  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
1480  * the module calling this has to destroy the cache before getting 
1481  * unloaded.
1482  * 
1483  * The flags are
1484  *
1485  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
1486  * to catch references to uninitialised memory.
1487  *
1488  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
1489  * for buffer overruns.
1490  *
1491  * %SLAB_NO_REAP - Don't automatically reap this cache when we're under
1492  * memory pressure.
1493  *
1494  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
1495  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
1496  * as davem.
1497  */
1498 kmem_cache_t *
1499 kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
1500         unsigned long flags, void (*ctor)(void*, kmem_cache_t *, unsigned long),
1501         void (*dtor)(void*, kmem_cache_t *, unsigned long))
1502 {
1503         size_t left_over, slab_size, ralign;
1504         kmem_cache_t *cachep = NULL;
1505
1506         /*
1507          * Sanity checks... these are all serious usage bugs.
1508          */
1509         if ((!name) ||
1510                 in_interrupt() ||
1511                 (size < BYTES_PER_WORD) ||
1512                 (size > (1<<MAX_OBJ_ORDER)*PAGE_SIZE) ||
1513                 (dtor && !ctor)) {
1514                         printk(KERN_ERR "%s: Early error in slab %s\n",
1515                                         __FUNCTION__, name);
1516                         BUG();
1517                 }
1518
1519 #if DEBUG
1520         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
1521         if ((flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) && !ctor) {
1522                 /* No constructor, but inital state check requested */
1523                 printk(KERN_ERR "%s: No con, but init state check "
1524                                 "requested - %s\n", __FUNCTION__, name);
1525                 flags &= ~SLAB_DEBUG_INITIAL;
1526         }
1527
1528 #if FORCED_DEBUG
1529         /*
1530          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
1531          * large objects, if the increased size would increase the object size
1532          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
1533          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
1534          */
1535         if ((size < 4096 || fls(size-1) == fls(size-1+3*BYTES_PER_WORD)))
1536                 flags |= SLAB_RED_ZONE|SLAB_STORE_USER;
1537         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
1538                 flags |= SLAB_POISON;
1539 #endif
1540         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
1541                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
1542 #endif
1543         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
1544                 BUG_ON(dtor);
1545
1546         /*
1547          * Always checks flags, a caller might be expecting debug
1548          * support which isn't available.
1549          */
1550         if (flags & ~CREATE_MASK)
1551                 BUG();
1552
1553         /* Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
1554          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
1555          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
1556          */
1557         if (size & (BYTES_PER_WORD-1)) {
1558                 size += (BYTES_PER_WORD-1);
1559                 size &= ~(BYTES_PER_WORD-1);
1560         }
1561
1562         /* calculate out the final buffer alignment: */
1563         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
1564         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1565                 /* Default alignment: as specified by the arch code.
1566                  * Except if an object is really small, then squeeze multiple
1567                  * objects into one cacheline.
1568                  */
1569                 ralign = cache_line_size();
1570                 while (size <= ralign/2)
1571                         ralign /= 2;
1572         } else {
1573                 ralign = BYTES_PER_WORD;
1574         }
1575         /* 2) arch mandated alignment: disables debug if necessary */
1576         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
1577                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1578                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
1579                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE|SLAB_STORE_USER);
1580         }
1581         /* 3) caller mandated alignment: disables debug if necessary */
1582         if (ralign < align) {
1583                 ralign = align;
1584                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
1585                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE|SLAB_STORE_USER);
1586         }
1587         /* 4) Store it. Note that the debug code below can reduce
1588          *    the alignment to BYTES_PER_WORD.
1589          */
1590         align = ralign;
1591
1592         /* Get cache's description obj. */
1593         cachep = (kmem_cache_t *) kmem_cache_alloc(&cache_cache, SLAB_KERNEL);
1594         if (!cachep)
1595                 goto opps;
1596         memset(cachep, 0, sizeof(kmem_cache_t));
1597
1598 #if DEBUG
1599         cachep->reallen = size;
1600
1601         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
1602                 /* redzoning only works with word aligned caches */
1603                 align = BYTES_PER_WORD;
1604
1605                 /* add space for red zone words */
1606                 cachep->dbghead += BYTES_PER_WORD;
1607                 size += 2*BYTES_PER_WORD;
1608         }
1609         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
1610                 /* user store requires word alignment and
1611                  * one word storage behind the end of the real
1612                  * object.
1613                  */
1614                 align = BYTES_PER_WORD;
1615                 size += BYTES_PER_WORD;
1616         }
1617 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
1618         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3+1].cs_size && cachep->reallen > cache_line_size() && size < PAGE_SIZE) {
1619                 cachep->dbghead += PAGE_SIZE - size;
1620                 size = PAGE_SIZE;
1621         }
1622 #endif
1623 #endif
1624
1625         /* Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab. */
1626         if (size >= (PAGE_SIZE>>3))
1627                 /*
1628                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
1629                  * off-slab (should allow better packing of objs).
1630                  */
1631                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
1632
1633         size = ALIGN(size, align);
1634
1635         if ((flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) && size <= PAGE_SIZE) {
1636                 /*
1637                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
1638                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
1639                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
1640                  */
1641                 cachep->gfporder = 0;
1642                 cache_estimate(cachep->gfporder, size, align, flags,
1643                                         &left_over, &cachep->num);
1644         } else {
1645                 /*
1646                  * Calculate size (in pages) of slabs, and the num of objs per
1647                  * slab.  This could be made much more intelligent.  For now,
1648                  * try to avoid using high page-orders for slabs.  When the
1649                  * gfp() funcs are more friendly towards high-order requests,
1650                  * this should be changed.
1651                  */
1652                 do {
1653                         unsigned int break_flag = 0;
1654 cal_wastage:
1655                         cache_estimate(cachep->gfporder, size, align, flags,
1656                                                 &left_over, &cachep->num);
1657                         if (break_flag)
1658                                 break;
1659                         if (cachep->gfporder >= MAX_GFP_ORDER)
1660                                 break;
1661                         if (!cachep->num)
1662                                 goto next;
1663                         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB &&
1664                                         cachep->num > offslab_limit) {
1665                                 /* This num of objs will cause problems. */
1666                                 cachep->gfporder--;
1667                                 break_flag++;
1668                                 goto cal_wastage;
1669                         }
1670
1671                         /*
1672                          * Large num of objs is good, but v. large slabs are
1673                          * currently bad for the gfp()s.
1674                          */
1675                         if (cachep->gfporder >= slab_break_gfp_order)
1676                                 break;
1677
1678                         if ((left_over*8) <= (PAGE_SIZE<<cachep->gfporder))
1679                                 break;  /* Acceptable internal fragmentation. */
1680 next:
1681                         cachep->gfporder++;
1682                 } while (1);
1683         }
1684
1685         if (!cachep->num) {
1686                 printk("kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
1687                 kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
1688                 cachep = NULL;
1689                 goto opps;
1690         }
1691         slab_size = ALIGN(cachep->num*sizeof(kmem_bufctl_t)
1692                                 + sizeof(struct slab), align);
1693
1694         /*
1695          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
1696          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
1697          */
1698         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
1699                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
1700                 left_over -= slab_size;
1701         }
1702
1703         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
1704                 /* really off slab. No need for manual alignment */
1705                 slab_size = cachep->num*sizeof(kmem_bufctl_t)+sizeof(struct slab);
1706         }
1707
1708         cachep->colour_off = cache_line_size();
1709         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
1710         if (cachep->colour_off < align)
1711                 cachep->colour_off = align;
1712         cachep->colour = left_over/cachep->colour_off;
1713         cachep->slab_size = slab_size;
1714         cachep->flags = flags;
1715         cachep->gfpflags = 0;
1716         if (flags & SLAB_CACHE_DMA)
1717                 cachep->gfpflags |= GFP_DMA;
1718         spin_lock_init(&cachep->spinlock);
1719         cachep->objsize = size;
1720
1721         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB)
1722                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
1723         cachep->ctor = ctor;
1724         cachep->dtor = dtor;
1725         cachep->name = name;
1726
1727         /* Don't let CPUs to come and go */
1728         lock_cpu_hotplug();
1729
1730         if (g_cpucache_up == FULL) {
1731                 enable_cpucache(cachep);
1732         } else {
1733                 if (g_cpucache_up == NONE) {
1734                         /* Note: the first kmem_cache_create must create
1735                          * the cache that's used by kmalloc(24), otherwise
1736                          * the creation of further caches will BUG().
1737                          */
1738                         cachep->array[smp_processor_id()] =
1739                                 &initarray_generic.cache;
1740
1741                         /* If the cache that's used by
1742                          * kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is the first cache,
1743                          * then we need to set up all its list3s, otherwise
1744                          * the creation of further caches will BUG().
1745                          */
1746                         set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
1747                         if (INDEX_AC == INDEX_L3)
1748                                 g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1749                         else
1750                                 g_cpucache_up = PARTIAL_AC;
1751                 } else {
1752                         cachep->array[smp_processor_id()] =
1753                                 kmalloc(sizeof(struct arraycache_init),
1754                                                 GFP_KERNEL);
1755
1756                         if (g_cpucache_up == PARTIAL_AC) {
1757                                 set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
1758                                 g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1759                         } else {
1760                                 int node;
1761                                 for_each_online_node(node) {
1762
1763                                         cachep->nodelists[node] =
1764                                                 kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
1765                                                                 GFP_KERNEL, node);
1766                                         BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
1767                                         kmem_list3_init(cachep->nodelists[node]);
1768                                 }
1769                         }
1770                 }
1771                 cachep->nodelists[numa_node_id()]->next_reap =
1772                         jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1773                         ((unsigned long)cachep)%REAPTIMEOUT_LIST3;
1774
1775                 BUG_ON(!ac_data(cachep));
1776                 ac_data(cachep)->avail = 0;
1777                 ac_data(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1778                 ac_data(cachep)->batchcount = 1;
1779                 ac_data(cachep)->touched = 0;
1780                 cachep->batchcount = 1;
1781                 cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1782         } 
1783
1784         /* Need the semaphore to access the chain. */
1785         down(&cache_chain_sem);
1786         {
1787                 struct list_head *p;
1788                 mm_segment_t old_fs;
1789
1790                 old_fs = get_fs();
1791                 set_fs(KERNEL_DS);
1792                 list_for_each(p, &cache_chain) {
1793                         kmem_cache_t *pc = list_entry(p, kmem_cache_t, next);
1794                         char tmp;
1795                         /* This happens when the module gets unloaded and doesn't
1796                            destroy its slab cache and noone else reuses the vmalloc
1797                            area of the module. Print a warning. */
1798                         if (__get_user(tmp,pc->name)) { 
1799                                 printk("SLAB: cache with size %d has lost its name\n", 
1800                                         pc->objsize); 
1801                                 continue; 
1802                         }       
1803                         if (!strcmp(pc->name,name)) { 
1804                                 printk("kmem_cache_create: duplicate cache %s\n",name); 
1805                                 up(&cache_chain_sem); 
1806                                 unlock_cpu_hotplug();
1807                                 BUG(); 
1808                         }       
1809                 }
1810                 set_fs(old_fs);
1811         }
1812
1813         /* cache setup completed, link it into the list */
1814         list_add(&cachep->next, &cache_chain);
1815         up(&cache_chain_sem);
1816         unlock_cpu_hotplug();
1817 opps:
1818         if (!cachep && (flags & SLAB_PANIC))
1819                 panic("kmem_cache_create(): failed to create slab `%s'\n",
1820                         name);
1821         return cachep;
1822 }
1823 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
1824
1825 #if DEBUG
1826 static void check_irq_off(void)
1827 {
1828         BUG_ON(!irqs_disabled());
1829 }
1830
1831 static void check_irq_on(void)
1832 {
1833         BUG_ON(irqs_disabled());
1834 }
1835
1836 static void check_spinlock_acquired(kmem_cache_t *cachep)
1837 {
1838 #ifdef CONFIG_SMP
1839         check_irq_off();
1840         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_node_id()]->list_lock);
1841 #endif
1842 }
1843
1844 static inline void check_spinlock_acquired_node(kmem_cache_t *cachep, int node)
1845 {
1846 #ifdef CONFIG_SMP
1847         check_irq_off();
1848         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1849 #endif
1850 }
1851
1852 #else
1853 #define check_irq_off() do { } while(0)
1854 #define check_irq_on()  do { } while(0)
1855 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
1856 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
1857 #endif
1858
1859 /*
1860  * Waits for all CPUs to execute func().
1861  */
1862 static void smp_call_function_all_cpus(void (*func) (void *arg), void *arg)
1863 {
1864         check_irq_on();
1865         preempt_disable();
1866
1867         local_irq_disable();
1868         func(arg);
1869         local_irq_enable();
1870
1871         if (smp_call_function(func, arg, 1, 1))
1872                 BUG();
1873
1874         preempt_enable();
1875 }
1876
1877 static void drain_array_locked(kmem_cache_t* cachep,
1878                                 struct array_cache *ac, int force, int node);
1879
1880 static void do_drain(void *arg)
1881 {
1882         kmem_cache_t *cachep = (kmem_cache_t*)arg;
1883         struct array_cache *ac;
1884         int node = numa_node_id();
1885
1886         check_irq_off();
1887         ac = ac_data(cachep);
1888         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1889         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
1890         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1891         ac->avail = 0;
1892 }
1893
1894 static void drain_cpu_caches(kmem_cache_t *cachep)
1895 {
1896         struct kmem_list3 *l3;
1897         int node;
1898
1899         smp_call_function_all_cpus(do_drain, cachep);
1900         check_irq_on();
1901         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
1902         for_each_online_node(node)  {
1903                 l3 = cachep->nodelists[node];
1904                 if (l3) {
1905                         spin_lock(&l3->list_lock);
1906                         drain_array_locked(cachep, l3->shared, 1, node);
1907                         spin_unlock(&l3->list_lock);
1908                         if (l3->alien)
1909                                 drain_alien_cache(cachep, l3);
1910                 }
1911         }
1912         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
1913 }
1914
1915 static int __node_shrink(kmem_cache_t *cachep, int node)
1916 {
1917         struct slab *slabp;
1918         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[node];
1919         int ret;
1920
1921         for (;;) {
1922                 struct list_head *p;
1923
1924                 p = l3->slabs_free.prev;
1925                 if (p == &l3->slabs_free)
1926                         break;
1927
1928                 slabp = list_entry(l3->slabs_free.prev, struct slab, list);
1929 #if DEBUG
1930                 if (slabp->inuse)
1931                         BUG();
1932 #endif
1933                 list_del(&slabp->list);
1934
1935                 l3->free_objects -= cachep->num;
1936                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1937                 slab_destroy(cachep, slabp);
1938                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1939         }
1940         ret = !list_empty(&l3->slabs_full) ||
1941                 !list_empty(&l3->slabs_partial);
1942         return ret;
1943 }
1944
1945 static int __cache_shrink(kmem_cache_t *cachep)
1946 {
1947         int ret = 0, i = 0;
1948         struct kmem_list3 *l3;
1949
1950         drain_cpu_caches(cachep);
1951
1952         check_irq_on();
1953         for_each_online_node(i) {
1954                 l3 = cachep->nodelists[i];
1955                 if (l3) {
1956                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1957                         ret += __node_shrink(cachep, i);
1958                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1959                 }
1960         }
1961         return (ret ? 1 : 0);
1962 }
1963
1964 /**
1965  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
1966  * @cachep: The cache to shrink.
1967  *
1968  * Releases as many slabs as possible for a cache.
1969  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
1970  */
1971 int kmem_cache_shrink(kmem_cache_t *cachep)
1972 {
1973         if (!cachep || in_interrupt())
1974                 BUG();
1975
1976         return __cache_shrink(cachep);
1977 }
1978 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
1979
1980 /**
1981  * kmem_cache_destroy - delete a cache
1982  * @cachep: the cache to destroy
1983  *
1984  * Remove a kmem_cache_t object from the slab cache.
1985  * Returns 0 on success.
1986  *
1987  * It is expected this function will be called by a module when it is
1988  * unloaded.  This will remove the cache completely, and avoid a duplicate
1989  * cache being allocated each time a module is loaded and unloaded, if the
1990  * module doesn't have persistent in-kernel storage across loads and unloads.
1991  *
1992  * The cache must be empty before calling this function.
1993  *
1994  * The caller must guarantee that noone will allocate memory from the cache
1995  * during the kmem_cache_destroy().
1996  */
1997 int kmem_cache_destroy(kmem_cache_t * cachep)
1998 {
1999         int i;
2000         struct kmem_list3 *l3;
2001
2002         if (!cachep || in_interrupt())
2003                 BUG();
2004
2005         /* Don't let CPUs to come and go */
2006         lock_cpu_hotplug();
2007
2008         /* Find the cache in the chain of caches. */
2009         down(&cache_chain_sem);
2010         /*
2011          * the chain is never empty, cache_cache is never destroyed
2012          */
2013         list_del(&cachep->next);
2014         up(&cache_chain_sem);
2015
2016         if (__cache_shrink(cachep)) {
2017                 slab_error(cachep, "Can't free all objects");
2018                 down(&cache_chain_sem);
2019                 list_add(&cachep->next,&cache_chain);
2020                 up(&cache_chain_sem);
2021                 unlock_cpu_hotplug();
2022                 return 1;
2023         }
2024
2025         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2026                 synchronize_rcu();
2027
2028         for_each_online_cpu(i)
2029                 kfree(cachep->array[i]);
2030
2031         /* NUMA: free the list3 structures */
2032         for_each_online_node(i) {
2033                 if ((l3 = cachep->nodelists[i])) {
2034                         kfree(l3->shared);
2035                         free_alien_cache(l3->alien);
2036                         kfree(l3);
2037                 }
2038         }
2039         kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2040
2041         unlock_cpu_hotplug();
2042
2043         return 0;
2044 }
2045 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2046
2047 /* Get the memory for a slab management obj. */
2048 static struct slab* alloc_slabmgmt(kmem_cache_t *cachep, void *objp,
2049                         int colour_off, gfp_t local_flags)
2050 {
2051         struct slab *slabp;
2052         
2053         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2054                 /* Slab management obj is off-slab. */
2055                 slabp = kmem_cache_alloc(cachep->slabp_cache, local_flags);
2056                 if (!slabp)
2057                         return NULL;
2058         } else {
2059                 slabp = objp+colour_off;
2060                 colour_off += cachep->slab_size;
2061         }
2062         slabp->inuse = 0;
2063         slabp->colouroff = colour_off;
2064         slabp->s_mem = objp+colour_off;
2065
2066         return slabp;
2067 }
2068
2069 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2070 {
2071         return (kmem_bufctl_t *)(slabp+1);
2072 }
2073
2074 static void cache_init_objs(kmem_cache_t *cachep,
2075                         struct slab *slabp, unsigned long ctor_flags)
2076 {
2077         int i;
2078
2079         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2080                 void *objp = slabp->s_mem+cachep->objsize*i;
2081 #if DEBUG
2082                 /* need to poison the objs? */
2083                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2084                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2085                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2086                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2087
2088                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2089                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2090                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2091                 }
2092                 /*
2093                  * Constructors are not allowed to allocate memory from
2094                  * the same cache which they are a constructor for.
2095                  * Otherwise, deadlock. They must also be threaded.
2096                  */
2097                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2098                         cachep->ctor(objp+obj_dbghead(cachep), cachep, ctor_flags);
2099
2100                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2101                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2102                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2103                                                         " end of an object");
2104                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2105                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2106                                                         " start of an object");
2107                 }
2108                 if ((cachep->objsize % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep) && cachep->flags & SLAB_POISON)
2109                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp), cachep->objsize/PAGE_SIZE, 0);
2110 #else
2111                 if (cachep->ctor)
2112                         cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2113 #endif
2114                 slab_bufctl(slabp)[i] = i+1;
2115         }
2116         slab_bufctl(slabp)[i-1] = BUFCTL_END;
2117         slabp->free = 0;
2118 }
2119
2120 static void kmem_flagcheck(kmem_cache_t *cachep, unsigned int flags)
2121 {
2122         if (flags & SLAB_DMA) {
2123                 if (!(cachep->gfpflags & GFP_DMA))
2124                         BUG();
2125         } else {
2126                 if (cachep->gfpflags & GFP_DMA)
2127                         BUG();
2128         }
2129 }
2130
2131 static void set_slab_attr(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp, void *objp)
2132 {
2133         int i;
2134         struct page *page;
2135
2136         /* Nasty!!!!!! I hope this is OK. */
2137         i = 1 << cachep->gfporder;
2138         page = virt_to_page(objp);
2139         do {
2140                 SET_PAGE_CACHE(page, cachep);
2141                 SET_PAGE_SLAB(page, slabp);
2142                 page++;
2143         } while (--i);
2144 }
2145
2146 /*
2147  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2148  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2149  */
2150 static int cache_grow(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2151 {
2152         struct slab     *slabp;
2153         void            *objp;
2154         size_t           offset;
2155         unsigned int     local_flags;
2156         unsigned long    ctor_flags;
2157         struct kmem_list3 *l3;
2158
2159         /* Be lazy and only check for valid flags here,
2160          * keeping it out of the critical path in kmem_cache_alloc().
2161          */
2162         if (flags & ~(SLAB_DMA|SLAB_LEVEL_MASK|SLAB_NO_GROW))
2163                 BUG();
2164         if (flags & SLAB_NO_GROW)
2165                 return 0;
2166
2167         ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2168         local_flags = (flags & SLAB_LEVEL_MASK);
2169         if (!(local_flags & __GFP_WAIT))
2170                 /*
2171                  * Not allowed to sleep.  Need to tell a constructor about
2172                  * this - it might need to know...
2173                  */
2174                 ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2175
2176         /* About to mess with non-constant members - lock. */
2177         check_irq_off();
2178         spin_lock(&cachep->spinlock);
2179
2180         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2181         offset = cachep->colour_next;
2182         cachep->colour_next++;
2183         if (cachep->colour_next >= cachep->colour)
2184                 cachep->colour_next = 0;
2185         offset *= cachep->colour_off;
2186
2187         spin_unlock(&cachep->spinlock);
2188
2189         check_irq_off();
2190         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2191                 local_irq_enable();
2192
2193         /*
2194          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
2195          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
2196          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
2197          * will eventually be caught here (where it matters).
2198          */
2199         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2200
2201         /* Get mem for the objs.
2202          * Attempt to allocate a physical page from 'nodeid',
2203          */
2204         if (!(objp = kmem_getpages(cachep, flags, nodeid)))
2205                 goto failed;
2206
2207         /* Get slab management. */
2208         if (!(slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset, local_flags)))
2209                 goto opps1;
2210
2211         slabp->nodeid = nodeid;
2212         set_slab_attr(cachep, slabp, objp);
2213
2214         cache_init_objs(cachep, slabp, ctor_flags);
2215
2216         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2217                 local_irq_disable();
2218         check_irq_off();
2219         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2220         spin_lock(&l3->list_lock);
2221
2222         /* Make slab active. */
2223         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
2224         STATS_INC_GROWN(cachep);
2225         l3->free_objects += cachep->num;
2226         spin_unlock(&l3->list_lock);
2227         return 1;
2228 opps1:
2229         kmem_freepages(cachep, objp);
2230 failed:
2231         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2232                 local_irq_disable();
2233         return 0;
2234 }
2235
2236 #if DEBUG
2237
2238 /*
2239  * Perform extra freeing checks:
2240  * - detect bad pointers.
2241  * - POISON/RED_ZONE checking
2242  * - destructor calls, for caches with POISON+dtor
2243  */
2244 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
2245 {
2246         struct page *page;
2247
2248         if (!virt_addr_valid(objp)) {
2249                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
2250                         (unsigned long)objp);   
2251                 BUG();  
2252         }
2253         page = virt_to_page(objp);
2254         if (!PageSlab(page)) {
2255                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: bad ptr %lxh.\n", (unsigned long)objp);
2256                 BUG();
2257         }
2258 }
2259
2260 static void *cache_free_debugcheck(kmem_cache_t *cachep, void *objp,
2261                                         void *caller)
2262 {
2263         struct page *page;
2264         unsigned int objnr;
2265         struct slab *slabp;
2266
2267         objp -= obj_dbghead(cachep);
2268         kfree_debugcheck(objp);
2269         page = virt_to_page(objp);
2270
2271         if (GET_PAGE_CACHE(page) != cachep) {
2272                 printk(KERN_ERR "mismatch in kmem_cache_free: expected cache %p, got %p\n",
2273                                 GET_PAGE_CACHE(page),cachep);
2274                 printk(KERN_ERR "%p is %s.\n", cachep, cachep->name);
2275                 printk(KERN_ERR "%p is %s.\n", GET_PAGE_CACHE(page), GET_PAGE_CACHE(page)->name);
2276                 WARN_ON(1);
2277         }
2278         slabp = GET_PAGE_SLAB(page);
2279
2280         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2281                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_ACTIVE || *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_ACTIVE) {
2282                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
2283                                                 " object was overwritten");
2284                         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1: 0x%lx, redzone 2: 0x%lx.\n",
2285                                         objp, *dbg_redzone1(cachep, objp), *dbg_redzone2(cachep, objp));
2286                 }
2287                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2288                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2289         }
2290         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2291                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2292
2293         objnr = (objp-slabp->s_mem)/cachep->objsize;
2294
2295         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
2296         BUG_ON(objp != slabp->s_mem + objnr*cachep->objsize);
2297
2298         if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) {
2299                 /* Need to call the slab's constructor so the
2300                  * caller can perform a verify of its state (debugging).
2301                  * Called without the cache-lock held.
2302                  */
2303                 cachep->ctor(objp+obj_dbghead(cachep),
2304                                         cachep, SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR|SLAB_CTOR_VERIFY);
2305         }
2306         if (cachep->flags & SLAB_POISON && cachep->dtor) {
2307                 /* we want to cache poison the object,
2308                  * call the destruction callback
2309                  */
2310                 cachep->dtor(objp+obj_dbghead(cachep), cachep, 0);
2311         }
2312         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2313 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2314                 if ((cachep->objsize % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep)) {
2315                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
2316                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp), cachep->objsize/PAGE_SIZE, 0);
2317                 } else {
2318                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2319                 }
2320 #else
2321                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2322 #endif
2323         }
2324         return objp;
2325 }
2326
2327 static void check_slabp(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp)
2328 {
2329         kmem_bufctl_t i;
2330         int entries = 0;
2331         
2332         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
2333         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
2334                 entries++;
2335                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
2336                         goto bad;
2337         }
2338         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
2339 bad:
2340                 printk(KERN_ERR "slab: Internal list corruption detected in cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Hexdump:\n",
2341                                 cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse);
2342                 for (i=0;i<sizeof(slabp)+cachep->num*sizeof(kmem_bufctl_t);i++) {
2343                         if ((i%16)==0)
2344                                 printk("\n%03x:", i);
2345                         printk(" %02x", ((unsigned char*)slabp)[i]);
2346                 }
2347                 printk("\n");
2348                 BUG();
2349         }
2350 }
2351 #else
2352 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
2353 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
2354 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
2355 #endif
2356
2357 static void *cache_alloc_refill(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2358 {
2359         int batchcount;
2360         struct kmem_list3 *l3;
2361         struct array_cache *ac;
2362
2363         check_irq_off();
2364         ac = ac_data(cachep);
2365 retry:
2366         batchcount = ac->batchcount;
2367         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
2368                 /* if there was little recent activity on this
2369                  * cache, then perform only a partial refill.
2370                  * Otherwise we could generate refill bouncing.
2371                  */
2372                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
2373         }
2374         l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
2375
2376         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
2377         spin_lock(&l3->list_lock);
2378
2379         if (l3->shared) {
2380                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
2381                 if (shared_array->avail) {
2382                         if (batchcount > shared_array->avail)
2383                                 batchcount = shared_array->avail;
2384                         shared_array->avail -= batchcount;
2385                         ac->avail = batchcount;
2386                         memcpy(ac->entry,
2387                                 &(shared_array->entry[shared_array->avail]),
2388                                 sizeof(void*)*batchcount);
2389                         shared_array->touched = 1;
2390                         goto alloc_done;
2391                 }
2392         }
2393         while (batchcount > 0) {
2394                 struct list_head *entry;
2395                 struct slab *slabp;
2396                 /* Get slab alloc is to come from. */
2397                 entry = l3->slabs_partial.next;
2398                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
2399                         l3->free_touched = 1;
2400                         entry = l3->slabs_free.next;
2401                         if (entry == &l3->slabs_free)
2402                                 goto must_grow;
2403                 }
2404
2405                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2406                 check_slabp(cachep, slabp);
2407                 check_spinlock_acquired(cachep);
2408                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
2409                         kmem_bufctl_t next;
2410                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
2411                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2412                         STATS_SET_HIGH(cachep);
2413
2414                         /* get obj pointer */
2415                         ac->entry[ac->avail++] = slabp->s_mem +
2416                                 slabp->free*cachep->objsize;
2417
2418                         slabp->inuse++;
2419                         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2420 #if DEBUG
2421                         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2422 #endif
2423                         slabp->free = next;
2424                 }
2425                 check_slabp(cachep, slabp);
2426
2427                 /* move slabp to correct slabp list: */
2428                 list_del(&slabp->list);
2429                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
2430                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2431                 else
2432                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2433         }
2434
2435 must_grow:
2436         l3->free_objects -= ac->avail;
2437 alloc_done:
2438         spin_unlock(&l3->list_lock);
2439
2440         if (unlikely(!ac->avail)) {
2441                 int x;
2442                 x = cache_grow(cachep, flags, numa_node_id());
2443
2444                 // cache_grow can reenable interrupts, then ac could change.
2445                 ac = ac_data(cachep);
2446                 if (!x && ac->avail == 0)       // no objects in sight? abort
2447                         return NULL;
2448
2449                 if (!ac->avail)         // objects refilled by interrupt?
2450                         goto retry;
2451         }
2452         ac->touched = 1;
2453         return ac->entry[--ac->avail];
2454 }
2455
2456 static inline void
2457 cache_alloc_debugcheck_before(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2458 {
2459         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
2460 #if DEBUG
2461         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2462 #endif
2463 }
2464
2465 #if DEBUG
2466 static void *
2467 cache_alloc_debugcheck_after(kmem_cache_t *cachep,
2468                         gfp_t flags, void *objp, void *caller)
2469 {
2470         if (!objp)      
2471                 return objp;
2472         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2473 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2474                 if ((cachep->objsize % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
2475                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp), cachep->objsize/PAGE_SIZE, 1);
2476                 else
2477                         check_poison_obj(cachep, objp);
2478 #else
2479                 check_poison_obj(cachep, objp);
2480 #endif
2481                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
2482         }
2483         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2484                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2485
2486         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2487                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE || *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
2488                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
2489                                                 " object was overwritten");
2490                         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1: 0x%lx, redzone 2: 0x%lx.\n",
2491                                         objp, *dbg_redzone1(cachep, objp), *dbg_redzone2(cachep, objp));
2492                 }
2493                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2494                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2495         }
2496         objp += obj_dbghead(cachep);
2497         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON) {
2498                 unsigned long   ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2499
2500                 if (!(flags & __GFP_WAIT))
2501                         ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2502
2503                 cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2504         }       
2505         return objp;
2506 }
2507 #else
2508 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
2509 #endif
2510
2511 static inline void *____cache_alloc(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2512 {
2513         void* objp;
2514         struct array_cache *ac;
2515
2516         check_irq_off();
2517         ac = ac_data(cachep);
2518         if (likely(ac->avail)) {
2519                 STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
2520                 ac->touched = 1;
2521                 objp = ac->entry[--ac->avail];
2522         } else {
2523                 STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
2524                 objp = cache_alloc_refill(cachep, flags);
2525         }
2526         return objp;
2527 }
2528
2529 static inline void *__cache_alloc(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2530 {
2531         unsigned long save_flags;
2532         void* objp;
2533
2534         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
2535
2536         local_irq_save(save_flags);
2537         objp = ____cache_alloc(cachep, flags);
2538         local_irq_restore(save_flags);
2539         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp,
2540                                         __builtin_return_address(0));
2541         prefetchw(objp);
2542         return objp;
2543 }
2544
2545 #ifdef CONFIG_NUMA
2546 /*
2547  * A interface to enable slab creation on nodeid
2548  */
2549 static void *__cache_alloc_node(kmem_cache_t *cachep, int flags, int nodeid)
2550 {
2551         struct list_head *entry;
2552         struct slab *slabp;
2553         struct kmem_list3 *l3;
2554         void *obj;
2555         kmem_bufctl_t next;
2556         int x;
2557
2558         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2559         BUG_ON(!l3);
2560
2561 retry:
2562         spin_lock(&l3->list_lock);
2563         entry = l3->slabs_partial.next;
2564         if (entry == &l3->slabs_partial) {
2565                 l3->free_touched = 1;
2566                 entry = l3->slabs_free.next;
2567                 if (entry == &l3->slabs_free)
2568                         goto must_grow;
2569         }
2570
2571         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2572         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
2573         check_slabp(cachep, slabp);
2574
2575         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
2576         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2577         STATS_SET_HIGH(cachep);
2578
2579         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
2580
2581         /* get obj pointer */
2582         obj =  slabp->s_mem + slabp->free*cachep->objsize;
2583         slabp->inuse++;
2584         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2585 #if DEBUG
2586         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2587 #endif
2588         slabp->free = next;
2589         check_slabp(cachep, slabp);
2590         l3->free_objects--;
2591         /* move slabp to correct slabp list: */
2592         list_del(&slabp->list);
2593
2594         if (slabp->free == BUFCTL_END) {
2595                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2596         } else {
2597                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2598         }
2599
2600         spin_unlock(&l3->list_lock);
2601         goto done;
2602
2603 must_grow:
2604         spin_unlock(&l3->list_lock);
2605         x = cache_grow(cachep, flags, nodeid);
2606
2607         if (!x)
2608                 return NULL;
2609
2610         goto retry;
2611 done:
2612         return obj;
2613 }
2614 #endif
2615
2616 /*
2617  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
2618  */
2619 static void free_block(kmem_cache_t *cachep, void **objpp, int nr_objects, int node)
2620 {
2621         int i;
2622         struct kmem_list3 *l3;
2623
2624         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
2625                 void *objp = objpp[i];
2626                 struct slab *slabp;
2627                 unsigned int objnr;
2628
2629                 slabp = GET_PAGE_SLAB(virt_to_page(objp));
2630                 l3 = cachep->nodelists[node];
2631                 list_del(&slabp->list);
2632                 objnr = (objp - slabp->s_mem) / cachep->objsize;
2633                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
2634                 check_slabp(cachep, slabp);
2635
2636
2637 #if DEBUG
2638                 if (slab_bufctl(slabp)[objnr] != BUFCTL_FREE) {
2639                         printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2640                                         "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2641                         BUG();
2642                 }
2643 #endif
2644                 slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2645                 slabp->free = objnr;
2646                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
2647                 slabp->inuse--;
2648                 l3->free_objects++;
2649                 check_slabp(cachep, slabp);
2650
2651                 /* fixup slab chains */
2652                 if (slabp->inuse == 0) {
2653                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
2654                                 l3->free_objects -= cachep->num;
2655                                 slab_destroy(cachep, slabp);
2656                         } else {
2657                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
2658                         }
2659                 } else {
2660                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
2661                          * partial list on free - maximum time for the
2662                          * other objects to be freed, too.
2663                          */
2664                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2665                 }
2666         }
2667 }
2668
2669 static void cache_flusharray(kmem_cache_t *cachep, struct array_cache *ac)
2670 {
2671         int batchcount;
2672         struct kmem_list3 *l3;
2673         int node = numa_node_id();
2674
2675         batchcount = ac->batchcount;
2676 #if DEBUG
2677         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
2678 #endif
2679         check_irq_off();
2680         l3 = cachep->nodelists[node];
2681         spin_lock(&l3->list_lock);
2682         if (l3->shared) {
2683                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
2684                 int max = shared_array->limit-shared_array->avail;
2685                 if (max) {
2686                         if (batchcount > max)
2687                                 batchcount = max;
2688                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
2689                                         ac->entry,
2690                                         sizeof(void*)*batchcount);
2691                         shared_array->avail += batchcount;
2692                         goto free_done;
2693                 }
2694         }
2695
2696         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
2697 free_done:
2698 #if STATS
2699         {
2700                 int i = 0;
2701                 struct list_head *p;
2702
2703                 p = l3->slabs_free.next;
2704                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
2705                         struct slab *slabp;
2706
2707                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2708                         BUG_ON(slabp->inuse);
2709
2710                         i++;
2711                         p = p->next;
2712                 }
2713                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
2714         }
2715 #endif
2716         spin_unlock(&l3->list_lock);
2717         ac->avail -= batchcount;
2718         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]),
2719                         sizeof(void*)*ac->avail);
2720 }
2721
2722
2723 /*
2724  * __cache_free
2725  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed
2726  * state, it must be in this state _before_ it is released.
2727  *
2728  * Called with disabled ints.
2729  */
2730 static inline void __cache_free(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
2731 {
2732         struct array_cache *ac = ac_data(cachep);
2733
2734         check_irq_off();
2735         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
2736
2737         /* Make sure we are not freeing a object from another
2738          * node to the array cache on this cpu.
2739          */
2740 #ifdef CONFIG_NUMA
2741         {
2742                 struct slab *slabp;
2743                 slabp = GET_PAGE_SLAB(virt_to_page(objp));
2744                 if (unlikely(slabp->nodeid != numa_node_id())) {
2745                         struct array_cache *alien = NULL;
2746                         int nodeid = slabp->nodeid;
2747                         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
2748
2749                         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
2750                         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
2751                                 alien = l3->alien[nodeid];
2752                                 spin_lock(&alien->lock);
2753                                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit))
2754                                         __drain_alien_cache(cachep,
2755                                                         alien, nodeid);
2756                                 alien->entry[alien->avail++] = objp;
2757                                 spin_unlock(&alien->lock);
2758                         } else {
2759                                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->
2760                                                 list_lock);
2761                                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
2762                                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->
2763                                                 list_lock);
2764                         }
2765                         return;
2766                 }
2767         }
2768 #endif
2769         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
2770                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
2771                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
2772                 return;
2773         } else {
2774                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
2775                 cache_flusharray(cachep, ac);
2776                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
2777         }
2778 }
2779
2780 /**
2781  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
2782  * @cachep: The cache to allocate from.
2783  * @flags: See kmalloc().
2784  *
2785  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
2786  * if the cache has no available objects.
2787  */
2788 void *kmem_cache_alloc(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags)
2789 {
2790         return __cache_alloc(cachep, flags);
2791 }
2792 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2793
2794 /**
2795  * kmem_ptr_validate - check if an untrusted pointer might
2796  *      be a slab entry.
2797  * @cachep: the cache we're checking against
2798  * @ptr: pointer to validate
2799  *
2800  * This verifies that the untrusted pointer looks sane:
2801  * it is _not_ a guarantee that the pointer is actually
2802  * part of the slab cache in question, but it at least
2803  * validates that the pointer can be dereferenced and
2804  * looks half-way sane.
2805  *
2806  * Currently only used for dentry validation.
2807  */
2808 int fastcall kmem_ptr_validate(kmem_cache_t *cachep, void *ptr)
2809 {
2810         unsigned long addr = (unsigned long) ptr;
2811         unsigned long min_addr = PAGE_OFFSET;
2812         unsigned long align_mask = BYTES_PER_WORD-1;
2813         unsigned long size = cachep->objsize;
2814         struct page *page;
2815
2816         if (unlikely(addr < min_addr))
2817                 goto out;
2818         if (unlikely(addr > (unsigned long)high_memory - size))
2819                 goto out;
2820         if (unlikely(addr & align_mask))
2821                 goto out;
2822         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr)))
2823                 goto out;
2824         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr + size - 1)))
2825                 goto out;
2826         page = virt_to_page(ptr);
2827         if (unlikely(!PageSlab(page)))
2828                 goto out;
2829         if (unlikely(GET_PAGE_CACHE(page) != cachep))
2830                 goto out;
2831         return 1;
2832 out:
2833         return 0;
2834 }
2835
2836 #ifdef CONFIG_NUMA
2837 /**
2838  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
2839  * @cachep: The cache to allocate from.
2840  * @flags: See kmalloc().
2841  * @nodeid: node number of the target node.
2842  *
2843  * Identical to kmem_cache_alloc, except that this function is slow
2844  * and can sleep. And it will allocate memory on the given node, which
2845  * can improve the performance for cpu bound structures.
2846  * New and improved: it will now make sure that the object gets
2847  * put on the correct node list so that there is no false sharing.
2848  */
2849 void *kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_t *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2850 {
2851         unsigned long save_flags;
2852         void *ptr;
2853
2854         if (nodeid == -1)
2855                 return __cache_alloc(cachep, flags);
2856
2857         if (unlikely(!cachep->nodelists[nodeid])) {
2858                 /* Fall back to __cache_alloc if we run into trouble */
2859                 printk(KERN_WARNING "slab: not allocating in inactive node %d for cache %s\n", nodeid, cachep->name);
2860                 return __cache_alloc(cachep,flags);
2861         }
2862
2863         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
2864         local_irq_save(save_flags);
2865         if (nodeid == numa_node_id())
2866                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
2867         else
2868                 ptr = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
2869         local_irq_restore(save_flags);
2870         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr, __builtin_return_address(0));
2871
2872         return ptr;
2873 }
2874 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2875
2876 void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2877 {
2878         kmem_cache_t *cachep;
2879
2880         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
2881         if (unlikely(cachep == NULL))
2882                 return NULL;
2883         return kmem_cache_alloc_node(cachep, flags, node);
2884 }
2885 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_node);
2886 #endif
2887
2888 /**
2889  * kmalloc - allocate memory
2890  * @size: how many bytes of memory are required.
2891  * @flags: the type of memory to allocate.
2892  *
2893  * kmalloc is the normal method of allocating memory
2894  * in the kernel.
2895  *
2896  * The @flags argument may be one of:
2897  *
2898  * %GFP_USER - Allocate memory on behalf of user.  May sleep.
2899  *
2900  * %GFP_KERNEL - Allocate normal kernel ram.  May sleep.
2901  *
2902  * %GFP_ATOMIC - Allocation will not sleep.  Use inside interrupt handlers.
2903  *
2904  * Additionally, the %GFP_DMA flag may be set to indicate the memory
2905  * must be suitable for DMA.  This can mean different things on different
2906  * platforms.  For example, on i386, it means that the memory must come
2907  * from the first 16MB.
2908  */
2909 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2910 {
2911         kmem_cache_t *cachep;
2912
2913         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
2914          * __ with kmem_.
2915          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
2916          * functions.
2917          */
2918         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
2919         if (unlikely(cachep == NULL))
2920                 return NULL;
2921         return __cache_alloc(cachep, flags);
2922 }
2923 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2924
2925 #ifdef CONFIG_SMP
2926 /**
2927  * __alloc_percpu - allocate one copy of the object for every present
2928  * cpu in the system, zeroing them.
2929  * Objects should be dereferenced using the per_cpu_ptr macro only.
2930  *
2931  * @size: how many bytes of memory are required.
2932  * @align: the alignment, which can't be greater than SMP_CACHE_BYTES.
2933  */
2934 void *__alloc_percpu(size_t size, size_t align)
2935 {
2936         int i;
2937         struct percpu_data *pdata = kmalloc(sizeof (*pdata), GFP_KERNEL);
2938
2939         if (!pdata)
2940                 return NULL;
2941
2942         /*
2943          * Cannot use for_each_online_cpu since a cpu may come online
2944          * and we have no way of figuring out how to fix the array
2945          * that we have allocated then....
2946          */
2947         for_each_cpu(i) {
2948                 int node = cpu_to_node(i);
2949
2950                 if (node_online(node))
2951                         pdata->ptrs[i] = kmalloc_node(size, GFP_KERNEL, node);
2952                 else
2953                         pdata->ptrs[i] = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
2954
2955                 if (!pdata->ptrs[i])
2956                         goto unwind_oom;
2957                 memset(pdata->ptrs[i], 0, size);
2958         }
2959
2960         /* Catch derefs w/o wrappers */
2961         return (void *) (~(unsigned long) pdata);
2962
2963 unwind_oom:
2964         while (--i >= 0) {
2965                 if (!cpu_possible(i))
2966                         continue;
2967                 kfree(pdata->ptrs[i]);
2968         }
2969         kfree(pdata);
2970         return NULL;
2971 }
2972 EXPORT_SYMBOL(__alloc_percpu);
2973 #endif
2974
2975 /**
2976  * kmem_cache_free - Deallocate an object
2977  * @cachep: The cache the allocation was from.
2978  * @objp: The previously allocated object.
2979  *
2980  * Free an object which was previously allocated from this
2981  * cache.
2982  */
2983 void kmem_cache_free(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
2984 {
2985         unsigned long flags;
2986
2987         local_irq_save(flags);
2988         __cache_free(cachep, objp);
2989         local_irq_restore(flags);
2990 }
2991 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2992
2993 /**
2994  * kzalloc - allocate memory. The memory is set to zero.
2995  * @size: how many bytes of memory are required.
2996  * @flags: the type of memory to allocate.
2997  */
2998 void *kzalloc(size_t size, gfp_t flags)
2999 {
3000         void *ret = kmalloc(size, flags);
3001         if (ret)
3002                 memset(ret, 0, size);
3003         return ret;
3004 }
3005 EXPORT_SYMBOL(kzalloc);
3006
3007 /**
3008  * kfree - free previously allocated memory
3009  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3010  *
3011  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3012  *
3013  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3014  * or you will run into trouble.
3015  */
3016 void kfree(const void *objp)
3017 {
3018         kmem_cache_t *c;
3019         unsigned long flags;
3020
3021         if (unlikely(!objp))
3022                 return;
3023         local_irq_save(flags);
3024         kfree_debugcheck(objp);
3025         c = GET_PAGE_CACHE(virt_to_page(objp));
3026         __cache_free(c, (void*)objp);
3027         local_irq_restore(flags);
3028 }
3029 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3030
3031 #ifdef CONFIG_SMP
3032 /**
3033  * free_percpu - free previously allocated percpu memory
3034  * @objp: pointer returned by alloc_percpu.
3035  *
3036  * Don't free memory not originally allocated by alloc_percpu()
3037  * The complemented objp is to check for that.
3038  */
3039 void
3040 free_percpu(const void *objp)
3041 {
3042         int i;
3043         struct percpu_data *p = (struct percpu_data *) (~(unsigned long) objp);
3044
3045         /*
3046          * We allocate for all cpus so we cannot use for online cpu here.
3047          */
3048         for_each_cpu(i)
3049                 kfree(p->ptrs[i]);
3050         kfree(p);
3051 }
3052 EXPORT_SYMBOL(free_percpu);
3053 #endif
3054
3055 unsigned int kmem_cache_size(kmem_cache_t *cachep)
3056 {
3057         return obj_reallen(cachep);
3058 }
3059 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3060
3061 const char *kmem_cache_name(kmem_cache_t *cachep)
3062 {
3063         return cachep->name;
3064 }
3065 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_cache_name);
3066
3067 /*
3068  * This initializes kmem_list3 for all nodes.
3069  */
3070 static int alloc_kmemlist(kmem_cache_t *cachep)
3071 {
3072         int node;
3073         struct kmem_list3 *l3;
3074         int err = 0;
3075
3076         for_each_online_node(node) {
3077                 struct array_cache *nc = NULL, *new;
3078                 struct array_cache **new_alien = NULL;
3079 #ifdef CONFIG_NUMA
3080                 if (!(new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit)))
3081                         goto fail;
3082 #endif
3083                 if (!(new = alloc_arraycache(node, (cachep->shared*
3084                                 cachep->batchcount), 0xbaadf00d)))
3085                         goto fail;
3086                 if ((l3 = cachep->nodelists[node])) {
3087
3088                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3089
3090                         if ((nc = cachep->nodelists[node]->shared))
3091                                 free_block(cachep, nc->entry,
3092                                                         nc->avail, node);
3093
3094                         l3->shared = new;
3095                         if (!cachep->nodelists[node]->alien) {
3096                                 l3->alien = new_alien;
3097                                 new_alien = NULL;
3098                         }
3099                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node))*
3100                                 cachep->batchcount + cachep->num;
3101                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3102                         kfree(nc);
3103                         free_alien_cache(new_alien);
3104                         continue;
3105                 }
3106                 if (!(l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
3107                                                 GFP_KERNEL, node)))
3108                         goto fail;
3109
3110                 kmem_list3_init(l3);
3111                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
3112                         ((unsigned long)cachep)%REAPTIMEOUT_LIST3;
3113                 l3->shared = new;
3114                 l3->alien = new_alien;
3115                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node))*
3116                         cachep->batchcount + cachep->num;
3117                 cachep->nodelists[node] = l3;
3118         }
3119         return err;
3120 fail:
3121         err = -ENOMEM;
3122         return err;
3123 }
3124
3125 struct ccupdate_struct {
3126         kmem_cache_t *cachep;
3127         struct array_cache *new[NR_CPUS];
3128 };
3129
3130 static void do_ccupdate_local(void *info)
3131 {
3132         struct ccupdate_struct *new = (struct ccupdate_struct *)info;
3133         struct array_cache *old;
3134
3135         check_irq_off();
3136         old = ac_data(new->cachep);
3137
3138         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
3139         new->new[smp_processor_id()] = old;
3140 }
3141
3142
3143 static int do_tune_cpucache(kmem_cache_t *cachep, int limit, int batchcount,
3144                                 int shared)
3145 {
3146         struct ccupdate_struct new;
3147         int i, err;
3148
3149         memset(&new.new,0,sizeof(new.new));
3150         for_each_online_cpu(i) {
3151                 new.new[i] = alloc_arraycache(cpu_to_node(i), limit, batchcount);
3152                 if (!new.new[i]) {
3153                         for (i--; i >= 0; i--) kfree(new.new[i]);
3154                         return -ENOMEM;
3155                 }
3156         }
3157         new.cachep = cachep;
3158
3159         smp_call_function_all_cpus(do_ccupdate_local, (void *)&new);
3160
3161         check_irq_on();
3162         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
3163         cachep->batchcount = batchcount;
3164         cachep->limit = limit;
3165         cachep->shared = shared;
3166         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
3167
3168         for_each_online_cpu(i) {
3169                 struct array_cache *ccold = new.new[i];
3170                 if (!ccold)
3171                         continue;
3172                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3173                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_node(i));
3174                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3175                 kfree(ccold);
3176         }
3177
3178         err = alloc_kmemlist(cachep);
3179         if (err) {
3180                 printk(KERN_ERR "alloc_kmemlist failed for %s, error %d.\n",
3181                                 cachep->name, -err);
3182                 BUG();
3183         }
3184         return 0;
3185 }
3186
3187
3188 static void enable_cpucache(kmem_cache_t *cachep)
3189 {
3190         int err;
3191         int limit, shared;
3192
3193         /* The head array serves three purposes:
3194          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
3195          * - reduce the number of spinlock operations.
3196          * - reduce the number of linked list operations on the slab and 
3197          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
3198          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
3199          * Bonwick.
3200          */
3201         if (cachep->objsize > 131072)
3202                 limit = 1;
3203         else if (cachep->objsize > PAGE_SIZE)
3204                 limit = 8;
3205         else if (cachep->objsize > 1024)
3206                 limit = 24;
3207         else if (cachep->objsize > 256)
3208                 limit = 54;
3209         else
3210                 limit = 120;
3211
3212         /* Cpu bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
3213          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
3214          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
3215          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
3216          * replaces Bonwick's magazine layer.
3217          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
3218          * to a larger limit. Thus disabled by default.
3219          */
3220         shared = 0;
3221 #ifdef CONFIG_SMP
3222         if (cachep->objsize <= PAGE_SIZE)
3223                 shared = 8;
3224 #endif
3225
3226 #if DEBUG
3227         /* With debugging enabled, large batchcount lead to excessively
3228          * long periods with disabled local interrupts. Limit the 
3229          * batchcount
3230          */
3231         if (limit > 32)
3232                 limit = 32;
3233 #endif
3234         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit+1)/2, shared);
3235         if (err)
3236                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
3237                                         cachep->name, -err);
3238 }
3239
3240 static void drain_array_locked(kmem_cache_t *cachep,
3241                                 struct array_cache *ac, int force, int node)
3242 {
3243         int tofree;
3244
3245         check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3246         if (ac->touched && !force) {
3247                 ac->touched = 0;
3248         } else if (ac->avail) {
3249                 tofree = force ? ac->avail : (ac->limit+4)/5;
3250                 if (tofree > ac->avail) {
3251                         tofree = (ac->avail+1)/2;
3252                 }
3253                 free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
3254                 ac->avail -= tofree;
3255                 memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
3256                                         sizeof(void*)*ac->avail);
3257         }
3258 }
3259
3260 /**
3261  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
3262  *
3263  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
3264  * Purpose:
3265  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
3266  * - return freeable pages to the main free memory pool.
3267  *
3268  * If we cannot acquire the cache chain semaphore then just give up - we'll
3269  * try again on the next iteration.
3270  */
3271 static void cache_reap(void *unused)
3272 {
3273         struct list_head *walk;
3274         struct kmem_list3 *l3;
3275
3276         if (down_trylock(&cache_chain_sem)) {
3277                 /* Give up. Setup the next iteration. */
3278                 schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work), REAPTIMEOUT_CPUC + smp_processor_id());
3279                 return;
3280         }
3281
3282         list_for_each(walk, &cache_chain) {
3283                 kmem_cache_t *searchp;
3284                 struct list_head* p;
3285                 int tofree;
3286                 struct slab *slabp;
3287
3288                 searchp = list_entry(walk, kmem_cache_t, next);
3289
3290                 if (searchp->flags & SLAB_NO_REAP)
3291                         goto next;
3292
3293                 check_irq_on();
3294
3295                 l3 = searchp->nodelists[numa_node_id()];
3296                 if (l3->alien)
3297                         drain_alien_cache(searchp, l3);
3298                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3299
3300                 drain_array_locked(searchp, ac_data(searchp), 0,
3301                                 numa_node_id());
3302
3303                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
3304                         goto next_unlock;
3305
3306                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
3307
3308                 if (l3->shared)
3309                         drain_array_locked(searchp, l3->shared, 0,
3310                                 numa_node_id());
3311
3312                 if (l3->free_touched) {
3313                         l3->free_touched = 0;
3314                         goto next_unlock;
3315                 }
3316
3317                 tofree = (l3->free_limit+5*searchp->num-1)/(5*searchp->num);
3318                 do {
3319                         p = l3->slabs_free.next;
3320                         if (p == &(l3->slabs_free))
3321                                 break;
3322
3323                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3324                         BUG_ON(slabp->inuse);
3325                         list_del(&slabp->list);
3326                         STATS_INC_REAPED(searchp);
3327
3328                         /* Safe to drop the lock. The slab is no longer
3329                          * linked to the cache.
3330                          * searchp cannot disappear, we hold
3331                          * cache_chain_lock
3332                          */
3333                         l3->free_objects -= searchp->num;
3334                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3335                         slab_destroy(searchp, slabp);
3336                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3337                 } while(--tofree > 0);
3338 next_unlock:
3339                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3340 next:
3341                 cond_resched();
3342         }
3343         check_irq_on();
3344         up(&cache_chain_sem);
3345         drain_remote_pages();
3346         /* Setup the next iteration */
3347         schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work), REAPTIMEOUT_CPUC + smp_processor_id());
3348 }
3349
3350 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3351
3352 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
3353 {
3354         loff_t n = *pos;
3355         struct list_head *p;
3356
3357         down(&cache_chain_sem);
3358         if (!n) {
3359                 /*
3360                  * Output format version, so at least we can change it
3361                  * without _too_ many complaints.
3362                  */
3363 #if STATS
3364                 seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
3365 #else
3366                 seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
3367 #endif
3368                 seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> <objperslab> <pagesperslab>");
3369                 seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
3370                 seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
3371 #if STATS
3372                 seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped>"
3373                                 " <error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees>");
3374                 seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
3375 #endif
3376                 seq_putc(m, '\n');
3377         }
3378         p = cache_chain.next;
3379         while (n--) {
3380                 p = p->next;
3381                 if (p == &cache_chain)
3382                         return NULL;
3383         }
3384         return list_entry(p, kmem_cache_t, next);
3385 }
3386
3387 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
3388 {
3389         kmem_cache_t *cachep = p;
3390         ++*pos;
3391         return cachep->next.next == &cache_chain ? NULL
3392                 : list_entry(cachep->next.next, kmem_cache_t, next);
3393 }
3394
3395 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
3396 {
3397         up(&cache_chain_sem);
3398 }
3399
3400 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
3401 {
3402         kmem_cache_t *cachep = p;
3403         struct list_head *q;
3404         struct slab     *slabp;
3405         unsigned long   active_objs;
3406         unsigned long   num_objs;
3407         unsigned long   active_slabs = 0;
3408         unsigned long   num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
3409         const char *name;
3410         char *error = NULL;
3411         int node;
3412         struct kmem_list3 *l3;
3413
3414         check_irq_on();
3415         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
3416         active_objs = 0;
3417         num_slabs = 0;
3418         for_each_online_node(node) {
3419                 l3 = cachep->nodelists[node];
3420                 if (!l3)
3421                         continue;
3422
3423                 spin_lock(&l3->list_lock);
3424
3425                 list_for_each(q,&l3->slabs_full) {
3426                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3427                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
3428                                 error = "slabs_full accounting error";
3429                         active_objs += cachep->num;
3430                         active_slabs++;
3431                 }
3432                 list_for_each(q,&l3->slabs_partial) {
3433                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3434                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
3435                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
3436                         if (!slabp->inuse && !error)
3437                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
3438                         active_objs += slabp->inuse;
3439                         active_slabs++;
3440                 }
3441                 list_for_each(q,&l3->slabs_free) {
3442                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3443                         if (slabp->inuse && !error)
3444                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
3445                         num_slabs++;
3446                 }
3447                 free_objects += l3->free_objects;
3448                 shared_avail += l3->shared->avail;
3449
3450                 spin_unlock(&l3->list_lock);
3451         }
3452         num_slabs+=active_slabs;
3453         num_objs = num_slabs*cachep->num;
3454         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
3455                 error = "free_objects accounting error";
3456
3457         name = cachep->name; 
3458         if (error)
3459                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
3460
3461         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
3462                 name, active_objs, num_objs, cachep->objsize,
3463                 cachep->num, (1<<cachep->gfporder));
3464         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
3465                         cachep->limit, cachep->batchcount,
3466                         cachep->shared);
3467         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
3468                         active_slabs, num_slabs, shared_avail);
3469 #if STATS
3470         {       /* list3 stats */
3471                 unsigned long high = cachep->high_mark;
3472                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
3473                 unsigned long grown = cachep->grown;
3474                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
3475                 unsigned long errors = cachep->errors;
3476                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
3477                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
3478                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
3479
3480                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu \
3481                                 %4lu %4lu %4lu %4lu",
3482                                 allocs, high, grown, reaped, errors,
3483                                 max_freeable, node_allocs, node_frees);
3484         }
3485         /* cpu stats */
3486         {
3487                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
3488                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
3489                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
3490                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
3491
3492                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
3493                         allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
3494         }
3495 #endif
3496         seq_putc(m, '\n');
3497         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
3498         return 0;
3499 }
3500
3501 /*
3502  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
3503  *
3504  * Output layout:
3505  * cache-name
3506  * num-active-objs
3507  * total-objs
3508  * object size
3509  * num-active-slabs
3510  * total-slabs
3511  * num-pages-per-slab
3512  * + further values on SMP and with statistics enabled
3513  */
3514
3515 struct seq_operations slabinfo_op = {
3516         .start  = s_start,
3517         .next   = s_next,
3518         .stop   = s_stop,
3519         .show   = s_show,
3520 };
3521
3522 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
3523 /**
3524  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
3525  * @file: unused
3526  * @buffer: user buffer
3527  * @count: data length
3528  * @ppos: unused
3529  */
3530 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
3531                                 size_t count, loff_t *ppos)
3532 {
3533         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE+1], *tmp;
3534         int limit, batchcount, shared, res;
3535         struct list_head *p;
3536         
3537         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
3538                 return -EINVAL;
3539         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
3540                 return -EFAULT;
3541         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0'; 
3542
3543         tmp = strchr(kbuf, ' ');
3544         if (!tmp)
3545                 return -EINVAL;
3546         *tmp = '\0';
3547         tmp++;
3548         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
3549                 return -EINVAL;
3550
3551         /* Find the cache in the chain of caches. */
3552         down(&cache_chain_sem);
3553         res = -EINVAL;
3554         list_for_each(p,&cache_chain) {
3555                 kmem_cache_t *cachep = list_entry(p, kmem_cache_t, next);
3556
3557                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
3558                         if (limit < 1 ||
3559                             batchcount < 1 ||
3560                             batchcount > limit ||
3561                             shared < 0) {
3562                                 res = 0;
3563                         } else {
3564                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
3565                                                         batchcount, shared);
3566                         }
3567                         break;
3568                 }
3569         }
3570         up(&cache_chain_sem);
3571         if (res >= 0)
3572                 res = count;
3573         return res;
3574 }
3575 #endif
3576
3577 /**
3578  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
3579  * @objp: Pointer to the object
3580  *
3581  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
3582  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
3583  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
3584  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
3585  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
3586  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
3587  * must not be freed during the duration of the call.
3588  */
3589 unsigned int ksize(const void *objp)
3590 {
3591         if (unlikely(objp == NULL))
3592                 return 0;
3593
3594         return obj_reallen(GET_PAGE_CACHE(virt_to_page(objp)));
3595 }
3596
3597
3598 /*
3599  * kstrdup - allocate space for and copy an existing string
3600  *
3601  * @s: the string to duplicate
3602  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
3603  */
3604 char *kstrdup(const char *s, gfp_t gfp)
3605 {
3606         size_t len;
3607         char *buf;
3608
3609         if (!s)
3610                 return NULL;
3611
3612         len = strlen(s) + 1;
3613         buf = kmalloc(len, gfp);
3614         if (buf)
3615                 memcpy(buf, s, len);
3616         return buf;
3617 }
3618 EXPORT_SYMBOL(kstrdup);