slub: fixed uninitialized counter in struct kmem_cache_node
[linux-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/seq_file.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/cpuset.h>
20 #include <linux/mempolicy.h>
21 #include <linux/ctype.h>
22 #include <linux/debugobjects.h>
23 #include <linux/kallsyms.h>
24 #include <linux/memory.h>
25 #include <linux/math64.h>
26
27 /*
28  * Lock order:
29  *   1. slab_lock(page)
30  *   2. slab->list_lock
31  *
32  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
33  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
34  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
35  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
36  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
37  *   the page_struct of the slab.
38  *
39  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
40  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
41  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
42  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
43  *   modified without taking the list lock).
44  *
45  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
46  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
47  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
48  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
49  *   the list lock.
50  *
51  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
52  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
53  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
54  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
55  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
56  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
57  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
58  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
59  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
60  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
61  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
62  *   no danger of cacheline contention.
63  *
64  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
65  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
66  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
67  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
68  *
69  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
70  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
71  *
72  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
73  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
74  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
75  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
76  * cannot scan all objects.
77  *
78  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
79  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
80  * fast frees and allocs.
81  *
82  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
83  *
84  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
85  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
86  *                      such as satisfying allocations for a specific
87  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
88  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
89  *                      list operations. It is up to the processor holding
90  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
91  *                      when the slab is no longer needed.
92  *
93  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
94  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
95  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
96  *                      freelist that allows lockless access to
97  *                      free objects in addition to the regular freelist
98  *                      that requires the slab lock.
99  *
100  * PageError            Slab requires special handling due to debug
101  *                      options set. This moves slab handling out of
102  *                      the fast path and disables lockless freelists.
103  */
104
105 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
106 #define SLABDEBUG 1
107 #else
108 #define SLABDEBUG 0
109 #endif
110
111 /*
112  * Issues still to be resolved:
113  *
114  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
115  *
116  * - Variable sizing of the per node arrays
117  */
118
119 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
120 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
121
122 /*
123  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
124  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
125  */
126 #define MIN_PARTIAL 5
127
128 /*
129  * Maximum number of desirable partial slabs.
130  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
131  * sort the partial list by the number of objects in the.
132  */
133 #define MAX_PARTIAL 10
134
135 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
136                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
137
138 /*
139  * Set of flags that will prevent slab merging
140  */
141 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
142                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
143
144 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
145                 SLAB_CACHE_DMA)
146
147 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
148 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
149 #endif
150
151 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
152 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
153 #endif
154
155 /* Internal SLUB flags */
156 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
157 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
158
159 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
160
161 #ifdef CONFIG_SMP
162 static struct notifier_block slab_notifier;
163 #endif
164
165 static enum {
166         DOWN,           /* No slab functionality available */
167         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
168         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
169         SYSFS           /* Sysfs up */
170 } slab_state = DOWN;
171
172 /* A list of all slab caches on the system */
173 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
174 static LIST_HEAD(slab_caches);
175
176 /*
177  * Tracking user of a slab.
178  */
179 struct track {
180         void *addr;             /* Called from address */
181         int cpu;                /* Was running on cpu */
182         int pid;                /* Pid context */
183         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
184 };
185
186 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
187
188 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
189 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
190 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
191 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
192
193 #else
194 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
195 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
196                                                         { return 0; }
197 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
198 {
199         kfree(s);
200 }
201
202 #endif
203
204 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
205 {
206 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
207         c->stat[si]++;
208 #endif
209 }
210
211 /********************************************************************
212  *                      Core slab cache functions
213  *******************************************************************/
214
215 int slab_is_available(void)
216 {
217         return slab_state >= UP;
218 }
219
220 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
221 {
222 #ifdef CONFIG_NUMA
223         return s->node[node];
224 #else
225         return &s->local_node;
226 #endif
227 }
228
229 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
230 {
231 #ifdef CONFIG_SMP
232         return s->cpu_slab[cpu];
233 #else
234         return &s->cpu_slab;
235 #endif
236 }
237
238 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
239 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
240                                 struct page *page, const void *object)
241 {
242         void *base;
243
244         if (!object)
245                 return 1;
246
247         base = page_address(page);
248         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
249                 (object - base) % s->size) {
250                 return 0;
251         }
252
253         return 1;
254 }
255
256 /*
257  * Slow version of get and set free pointer.
258  *
259  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
260  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
261  * from the page struct.
262  */
263 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
264 {
265         return *(void **)(object + s->offset);
266 }
267
268 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
269 {
270         *(void **)(object + s->offset) = fp;
271 }
272
273 /* Loop over all objects in a slab */
274 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
275         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
276                         __p += (__s)->size)
277
278 /* Scan freelist */
279 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
280         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
281
282 /* Determine object index from a given position */
283 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
284 {
285         return (p - addr) / s->size;
286 }
287
288 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
289                                                 unsigned long size)
290 {
291         struct kmem_cache_order_objects x = {
292                 (order << 16) + (PAGE_SIZE << order) / size
293         };
294
295         return x;
296 }
297
298 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
299 {
300         return x.x >> 16;
301 }
302
303 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
304 {
305         return x.x & ((1 << 16) - 1);
306 }
307
308 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
309 /*
310  * Debug settings:
311  */
312 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
313 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
314 #else
315 static int slub_debug;
316 #endif
317
318 static char *slub_debug_slabs;
319
320 /*
321  * Object debugging
322  */
323 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
324 {
325         int i, offset;
326         int newline = 1;
327         char ascii[17];
328
329         ascii[16] = 0;
330
331         for (i = 0; i < length; i++) {
332                 if (newline) {
333                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
334                         newline = 0;
335                 }
336                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
337                 offset = i % 16;
338                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
339                 if (offset == 15) {
340                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
341                         newline = 1;
342                 }
343         }
344         if (!newline) {
345                 i %= 16;
346                 while (i < 16) {
347                         printk(KERN_CONT "   ");
348                         ascii[i] = ' ';
349                         i++;
350                 }
351                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
352         }
353 }
354
355 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
356         enum track_item alloc)
357 {
358         struct track *p;
359
360         if (s->offset)
361                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
362         else
363                 p = object + s->inuse;
364
365         return p + alloc;
366 }
367
368 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
369                                 enum track_item alloc, void *addr)
370 {
371         struct track *p;
372
373         if (s->offset)
374                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
375         else
376                 p = object + s->inuse;
377
378         p += alloc;
379         if (addr) {
380                 p->addr = addr;
381                 p->cpu = smp_processor_id();
382                 p->pid = current->pid;
383                 p->when = jiffies;
384         } else
385                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
386 }
387
388 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
389 {
390         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
391                 return;
392
393         set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
394         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
395 }
396
397 static void print_track(const char *s, struct track *t)
398 {
399         if (!t->addr)
400                 return;
401
402         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
403                 s, t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
404 }
405
406 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
407 {
408         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
409                 return;
410
411         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
412         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
413 }
414
415 static void print_page_info(struct page *page)
416 {
417         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
418                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
419
420 }
421
422 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
423 {
424         va_list args;
425         char buf[100];
426
427         va_start(args, fmt);
428         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
429         va_end(args);
430         printk(KERN_ERR "========================================"
431                         "=====================================\n");
432         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
433         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
434                         "-------------------------------------\n\n");
435 }
436
437 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
438 {
439         va_list args;
440         char buf[100];
441
442         va_start(args, fmt);
443         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
444         va_end(args);
445         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
446 }
447
448 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
449 {
450         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
451         u8 *addr = page_address(page);
452
453         print_tracking(s, p);
454
455         print_page_info(page);
456
457         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
458                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
459
460         if (p > addr + 16)
461                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
462
463         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
464
465         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
466                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
467                         s->inuse - s->objsize);
468
469         if (s->offset)
470                 off = s->offset + sizeof(void *);
471         else
472                 off = s->inuse;
473
474         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
475                 off += 2 * sizeof(struct track);
476
477         if (off != s->size)
478                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
479                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
480
481         dump_stack();
482 }
483
484 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
485                         u8 *object, char *reason)
486 {
487         slab_bug(s, "%s", reason);
488         print_trailer(s, page, object);
489 }
490
491 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
492 {
493         va_list args;
494         char buf[100];
495
496         va_start(args, fmt);
497         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
498         va_end(args);
499         slab_bug(s, "%s", buf);
500         print_page_info(page);
501         dump_stack();
502 }
503
504 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
505 {
506         u8 *p = object;
507
508         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
509                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
510                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
511         }
512
513         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
514                 memset(p + s->objsize,
515                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
516                         s->inuse - s->objsize);
517 }
518
519 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
520 {
521         while (bytes) {
522                 if (*start != (u8)value)
523                         return start;
524                 start++;
525                 bytes--;
526         }
527         return NULL;
528 }
529
530 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
531                                                 void *from, void *to)
532 {
533         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
534         memset(from, data, to - from);
535 }
536
537 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
538                         u8 *object, char *what,
539                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
540 {
541         u8 *fault;
542         u8 *end;
543
544         fault = check_bytes(start, value, bytes);
545         if (!fault)
546                 return 1;
547
548         end = start + bytes;
549         while (end > fault && end[-1] == value)
550                 end--;
551
552         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
553         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
554                                         fault, end - 1, fault[0], value);
555         print_trailer(s, page, object);
556
557         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
558         return 0;
559 }
560
561 /*
562  * Object layout:
563  *
564  * object address
565  *      Bytes of the object to be managed.
566  *      If the freepointer may overlay the object then the free
567  *      pointer is the first word of the object.
568  *
569  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
570  *      0xa5 (POISON_END)
571  *
572  * object + s->objsize
573  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
574  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
575  *      objsize == inuse.
576  *
577  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
578  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
579  *
580  * object + s->inuse
581  *      Meta data starts here.
582  *
583  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
584  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
585  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
586  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
587  *              before the word boundary.
588  *
589  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
590  *
591  * object + s->size
592  *      Nothing is used beyond s->size.
593  *
594  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
595  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
596  * may be used with merged slabcaches.
597  */
598
599 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
600 {
601         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
602
603         if (s->offset)
604                 /* Freepointer is placed after the object. */
605                 off += sizeof(void *);
606
607         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
608                 /* We also have user information there */
609                 off += 2 * sizeof(struct track);
610
611         if (s->size == off)
612                 return 1;
613
614         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
615                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
616 }
617
618 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
619 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
620 {
621         u8 *start;
622         u8 *fault;
623         u8 *end;
624         int length;
625         int remainder;
626
627         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
628                 return 1;
629
630         start = page_address(page);
631         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
632         end = start + length;
633         remainder = length % s->size;
634         if (!remainder)
635                 return 1;
636
637         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
638         if (!fault)
639                 return 1;
640         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
641                 end--;
642
643         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
644         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
645
646         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
647         return 0;
648 }
649
650 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
651                                         void *object, int active)
652 {
653         u8 *p = object;
654         u8 *endobject = object + s->objsize;
655
656         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
657                 unsigned int red =
658                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
659
660                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
661                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
662                         return 0;
663         } else {
664                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
665                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
666                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
667                 }
668         }
669
670         if (s->flags & SLAB_POISON) {
671                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
672                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
673                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
674                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
675                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
676                         return 0;
677                 /*
678                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
679                  */
680                 check_pad_bytes(s, page, p);
681         }
682
683         if (!s->offset && active)
684                 /*
685                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
686                  * freepointer while object is allocated.
687                  */
688                 return 1;
689
690         /* Check free pointer validity */
691         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
692                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
693                 /*
694                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
695                  * of the free objects in this slab. May cause
696                  * another error because the object count is now wrong.
697                  */
698                 set_freepointer(s, p, NULL);
699                 return 0;
700         }
701         return 1;
702 }
703
704 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
705 {
706         int maxobj;
707
708         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
709
710         if (!PageSlab(page)) {
711                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
712                 return 0;
713         }
714
715         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
716         if (page->objects > maxobj) {
717                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
718                         s->name, page->objects, maxobj);
719                 return 0;
720         }
721         if (page->inuse > page->objects) {
722                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
723                         s->name, page->inuse, page->objects);
724                 return 0;
725         }
726         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
727         slab_pad_check(s, page);
728         return 1;
729 }
730
731 /*
732  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
733  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
734  */
735 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
736 {
737         int nr = 0;
738         void *fp = page->freelist;
739         void *object = NULL;
740         unsigned long max_objects;
741
742         while (fp && nr <= page->objects) {
743                 if (fp == search)
744                         return 1;
745                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
746                         if (object) {
747                                 object_err(s, page, object,
748                                         "Freechain corrupt");
749                                 set_freepointer(s, object, NULL);
750                                 break;
751                         } else {
752                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
753                                 page->freelist = NULL;
754                                 page->inuse = page->objects;
755                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
756                                 return 0;
757                         }
758                         break;
759                 }
760                 object = fp;
761                 fp = get_freepointer(s, object);
762                 nr++;
763         }
764
765         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
766         if (max_objects > 65535)
767                 max_objects = 65535;
768
769         if (page->objects != max_objects) {
770                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
771                         "should be %d", page->objects, max_objects);
772                 page->objects = max_objects;
773                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
774         }
775         if (page->inuse != page->objects - nr) {
776                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
777                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
778                 page->inuse = page->objects - nr;
779                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
780         }
781         return search == NULL;
782 }
783
784 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
785                                                                 int alloc)
786 {
787         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
788                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
789                         s->name,
790                         alloc ? "alloc" : "free",
791                         object, page->inuse,
792                         page->freelist);
793
794                 if (!alloc)
795                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
796
797                 dump_stack();
798         }
799 }
800
801 /*
802  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
803  */
804 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
805 {
806         spin_lock(&n->list_lock);
807         list_add(&page->lru, &n->full);
808         spin_unlock(&n->list_lock);
809 }
810
811 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
812 {
813         struct kmem_cache_node *n;
814
815         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
816                 return;
817
818         n = get_node(s, page_to_nid(page));
819
820         spin_lock(&n->list_lock);
821         list_del(&page->lru);
822         spin_unlock(&n->list_lock);
823 }
824
825 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
826 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
827 {
828         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
829
830         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
831 }
832
833 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
834 {
835         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
836
837         /*
838          * May be called early in order to allocate a slab for the
839          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
840          * dilemma by deferring the increment of the count during
841          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
842          */
843         if (!NUMA_BUILD || n) {
844                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
845                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
846         }
847 }
848 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
849 {
850         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
851
852         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
853         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
854 }
855
856 /* Object debug checks for alloc/free paths */
857 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
858                                                                 void *object)
859 {
860         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
861                 return;
862
863         init_object(s, object, 0);
864         init_tracking(s, object);
865 }
866
867 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
868                                                 void *object, void *addr)
869 {
870         if (!check_slab(s, page))
871                 goto bad;
872
873         if (!on_freelist(s, page, object)) {
874                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
875                 goto bad;
876         }
877
878         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
879                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
880                 goto bad;
881         }
882
883         if (!check_object(s, page, object, 0))
884                 goto bad;
885
886         /* Success perform special debug activities for allocs */
887         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
888                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
889         trace(s, page, object, 1);
890         init_object(s, object, 1);
891         return 1;
892
893 bad:
894         if (PageSlab(page)) {
895                 /*
896                  * If this is a slab page then lets do the best we can
897                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
898                  * as used avoids touching the remaining objects.
899                  */
900                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
901                 page->inuse = page->objects;
902                 page->freelist = NULL;
903         }
904         return 0;
905 }
906
907 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
908                                                 void *object, void *addr)
909 {
910         if (!check_slab(s, page))
911                 goto fail;
912
913         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
914                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
915                 goto fail;
916         }
917
918         if (on_freelist(s, page, object)) {
919                 object_err(s, page, object, "Object already free");
920                 goto fail;
921         }
922
923         if (!check_object(s, page, object, 1))
924                 return 0;
925
926         if (unlikely(s != page->slab)) {
927                 if (!PageSlab(page)) {
928                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
929                                 "outside of slab", object);
930                 } else if (!page->slab) {
931                         printk(KERN_ERR
932                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
933                                                 object);
934                         dump_stack();
935                 } else
936                         object_err(s, page, object,
937                                         "page slab pointer corrupt.");
938                 goto fail;
939         }
940
941         /* Special debug activities for freeing objects */
942         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
943                 remove_full(s, page);
944         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
945                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
946         trace(s, page, object, 0);
947         init_object(s, object, 0);
948         return 1;
949
950 fail:
951         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
952         return 0;
953 }
954
955 static int __init setup_slub_debug(char *str)
956 {
957         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
958         if (*str++ != '=' || !*str)
959                 /*
960                  * No options specified. Switch on full debugging.
961                  */
962                 goto out;
963
964         if (*str == ',')
965                 /*
966                  * No options but restriction on slabs. This means full
967                  * debugging for slabs matching a pattern.
968                  */
969                 goto check_slabs;
970
971         slub_debug = 0;
972         if (*str == '-')
973                 /*
974                  * Switch off all debugging measures.
975                  */
976                 goto out;
977
978         /*
979          * Determine which debug features should be switched on
980          */
981         for (; *str && *str != ','; str++) {
982                 switch (tolower(*str)) {
983                 case 'f':
984                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
985                         break;
986                 case 'z':
987                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
988                         break;
989                 case 'p':
990                         slub_debug |= SLAB_POISON;
991                         break;
992                 case 'u':
993                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
994                         break;
995                 case 't':
996                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
997                         break;
998                 default:
999                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1000                                 "unknown. skipped\n", *str);
1001                 }
1002         }
1003
1004 check_slabs:
1005         if (*str == ',')
1006                 slub_debug_slabs = str + 1;
1007 out:
1008         return 1;
1009 }
1010
1011 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1012
1013 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1014         unsigned long flags, const char *name,
1015         void (*ctor)(void *))
1016 {
1017         /*
1018          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1019          */
1020         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1021             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1022                         flags |= slub_debug;
1023
1024         return flags;
1025 }
1026 #else
1027 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1028                         struct page *page, void *object) {}
1029
1030 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1031         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1032
1033 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1034         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1035
1036 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1037                         { return 1; }
1038 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1039                         void *object, int active) { return 1; }
1040 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1041 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1042         unsigned long flags, const char *name,
1043         void (*ctor)(void *))
1044 {
1045         return flags;
1046 }
1047 #define slub_debug 0
1048
1049 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1050                                                         { return 0; }
1051 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1052                                                         int objects) {}
1053 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1054                                                         int objects) {}
1055 #endif
1056
1057 /*
1058  * Slab allocation and freeing
1059  */
1060 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1061                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1062 {
1063         int order = oo_order(oo);
1064
1065         if (node == -1)
1066                 return alloc_pages(flags, order);
1067         else
1068                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1069 }
1070
1071 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1072 {
1073         struct page *page;
1074         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1075
1076         flags |= s->allocflags;
1077
1078         page = alloc_slab_page(flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY, node,
1079                                                                         oo);
1080         if (unlikely(!page)) {
1081                 oo = s->min;
1082                 /*
1083                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1084                  * Try a lower order alloc if possible
1085                  */
1086                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1087                 if (!page)
1088                         return NULL;
1089
1090                 stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), ORDER_FALLBACK);
1091         }
1092         page->objects = oo_objects(oo);
1093         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1094                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1095                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1096                 1 << oo_order(oo));
1097
1098         return page;
1099 }
1100
1101 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1102                                 void *object)
1103 {
1104         setup_object_debug(s, page, object);
1105         if (unlikely(s->ctor))
1106                 s->ctor(object);
1107 }
1108
1109 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1110 {
1111         struct page *page;
1112         void *start;
1113         void *last;
1114         void *p;
1115
1116         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1117
1118         page = allocate_slab(s,
1119                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1120         if (!page)
1121                 goto out;
1122
1123         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1124         page->slab = s;
1125         page->flags |= 1 << PG_slab;
1126         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1127                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1128                 __SetPageSlubDebug(page);
1129
1130         start = page_address(page);
1131
1132         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1133                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1134
1135         last = start;
1136         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1137                 setup_object(s, page, last);
1138                 set_freepointer(s, last, p);
1139                 last = p;
1140         }
1141         setup_object(s, page, last);
1142         set_freepointer(s, last, NULL);
1143
1144         page->freelist = start;
1145         page->inuse = 0;
1146 out:
1147         return page;
1148 }
1149
1150 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1151 {
1152         int order = compound_order(page);
1153         int pages = 1 << order;
1154
1155         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1156                 void *p;
1157
1158                 slab_pad_check(s, page);
1159                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1160                                                 page->objects)
1161                         check_object(s, page, p, 0);
1162                 __ClearPageSlubDebug(page);
1163         }
1164
1165         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1166                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1167                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1168                 -pages);
1169
1170         __ClearPageSlab(page);
1171         reset_page_mapcount(page);
1172         __free_pages(page, order);
1173 }
1174
1175 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1176 {
1177         struct page *page;
1178
1179         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1180         __free_slab(page->slab, page);
1181 }
1182
1183 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1184 {
1185         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1186                 /*
1187                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1188                  */
1189                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1190
1191                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1192         } else
1193                 __free_slab(s, page);
1194 }
1195
1196 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1197 {
1198         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1199         free_slab(s, page);
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Per slab locking using the pagelock
1204  */
1205 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1206 {
1207         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1208 }
1209
1210 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1211 {
1212         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1213 }
1214
1215 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1216 {
1217         int rc = 1;
1218
1219         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1220         return rc;
1221 }
1222
1223 /*
1224  * Management of partially allocated slabs
1225  */
1226 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1227                                 struct page *page, int tail)
1228 {
1229         spin_lock(&n->list_lock);
1230         n->nr_partial++;
1231         if (tail)
1232                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1233         else
1234                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1235         spin_unlock(&n->list_lock);
1236 }
1237
1238 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1239 {
1240         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1241
1242         spin_lock(&n->list_lock);
1243         list_del(&page->lru);
1244         n->nr_partial--;
1245         spin_unlock(&n->list_lock);
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Lock slab and remove from the partial list.
1250  *
1251  * Must hold list_lock.
1252  */
1253 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1254                                                         struct page *page)
1255 {
1256         if (slab_trylock(page)) {
1257                 list_del(&page->lru);
1258                 n->nr_partial--;
1259                 __SetPageSlubFrozen(page);
1260                 return 1;
1261         }
1262         return 0;
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1267  */
1268 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1269 {
1270         struct page *page;
1271
1272         /*
1273          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1274          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1275          * partial slab and there is none available then get_partials()
1276          * will return NULL.
1277          */
1278         if (!n || !n->nr_partial)
1279                 return NULL;
1280
1281         spin_lock(&n->list_lock);
1282         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1283                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1284                         goto out;
1285         page = NULL;
1286 out:
1287         spin_unlock(&n->list_lock);
1288         return page;
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1293  */
1294 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1295 {
1296 #ifdef CONFIG_NUMA
1297         struct zonelist *zonelist;
1298         struct zoneref *z;
1299         struct zone *zone;
1300         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1301         struct page *page;
1302
1303         /*
1304          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1305          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1306          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1307          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1308          *
1309          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1310          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1311          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1312          * from other nodes and filled up.
1313          *
1314          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1315          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1316          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1317          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1318          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1319          * with available objects.
1320          */
1321         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1322                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1323                 return NULL;
1324
1325         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1326         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1327                 struct kmem_cache_node *n;
1328
1329                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1330
1331                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1332                                 n->nr_partial > n->min_partial) {
1333                         page = get_partial_node(n);
1334                         if (page)
1335                                 return page;
1336                 }
1337         }
1338 #endif
1339         return NULL;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * Get a partial page, lock it and return it.
1344  */
1345 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1346 {
1347         struct page *page;
1348         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1349
1350         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1351         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1352                 return page;
1353
1354         return get_any_partial(s, flags);
1355 }
1356
1357 /*
1358  * Move a page back to the lists.
1359  *
1360  * Must be called with the slab lock held.
1361  *
1362  * On exit the slab lock will have been dropped.
1363  */
1364 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1365 {
1366         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1367         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1368
1369         __ClearPageSlubFrozen(page);
1370         if (page->inuse) {
1371
1372                 if (page->freelist) {
1373                         add_partial(n, page, tail);
1374                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1375                 } else {
1376                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1377                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1378                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1379                                 add_full(n, page);
1380                 }
1381                 slab_unlock(page);
1382         } else {
1383                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1384                 if (n->nr_partial < n->min_partial) {
1385                         /*
1386                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1387                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1388                          * to come after the other slabs with objects in
1389                          * so that the others get filled first. That way the
1390                          * size of the partial list stays small.
1391                          *
1392                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1393                          * the partial list.
1394                          */
1395                         add_partial(n, page, 1);
1396                         slab_unlock(page);
1397                 } else {
1398                         slab_unlock(page);
1399                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1400                         discard_slab(s, page);
1401                 }
1402         }
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Remove the cpu slab
1407  */
1408 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1409 {
1410         struct page *page = c->page;
1411         int tail = 1;
1412
1413         if (page->freelist)
1414                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1415         /*
1416          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1417          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1418          * to occur.
1419          */
1420         while (unlikely(c->freelist)) {
1421                 void **object;
1422
1423                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1424
1425                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1426                 object = c->freelist;
1427                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1428
1429                 /* And put onto the regular freelist */
1430                 object[c->offset] = page->freelist;
1431                 page->freelist = object;
1432                 page->inuse--;
1433         }
1434         c->page = NULL;
1435         unfreeze_slab(s, page, tail);
1436 }
1437
1438 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1439 {
1440         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1441         slab_lock(c->page);
1442         deactivate_slab(s, c);
1443 }
1444
1445 /*
1446  * Flush cpu slab.
1447  *
1448  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1449  */
1450 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1451 {
1452         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1453
1454         if (likely(c && c->page))
1455                 flush_slab(s, c);
1456 }
1457
1458 static void flush_cpu_slab(void *d)
1459 {
1460         struct kmem_cache *s = d;
1461
1462         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1463 }
1464
1465 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1466 {
1467         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1468 }
1469
1470 /*
1471  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1472  * locality expectations.
1473  */
1474 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1475 {
1476 #ifdef CONFIG_NUMA
1477         if (node != -1 && c->node != node)
1478                 return 0;
1479 #endif
1480         return 1;
1481 }
1482
1483 /*
1484  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1485  * debugging duties.
1486  *
1487  * Interrupts are disabled.
1488  *
1489  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1490  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1491  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1492  *
1493  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1494  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1495  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1496  *
1497  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1498  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1499  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1500  */
1501 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1502                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1503 {
1504         void **object;
1505         struct page *new;
1506
1507         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1508         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1509
1510         if (!c->page)
1511                 goto new_slab;
1512
1513         slab_lock(c->page);
1514         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1515                 goto another_slab;
1516
1517         stat(c, ALLOC_REFILL);
1518
1519 load_freelist:
1520         object = c->page->freelist;
1521         if (unlikely(!object))
1522                 goto another_slab;
1523         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1524                 goto debug;
1525
1526         c->freelist = object[c->offset];
1527         c->page->inuse = c->page->objects;
1528         c->page->freelist = NULL;
1529         c->node = page_to_nid(c->page);
1530 unlock_out:
1531         slab_unlock(c->page);
1532         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1533         return object;
1534
1535 another_slab:
1536         deactivate_slab(s, c);
1537
1538 new_slab:
1539         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1540         if (new) {
1541                 c->page = new;
1542                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1543                 goto load_freelist;
1544         }
1545
1546         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1547                 local_irq_enable();
1548
1549         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1550
1551         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1552                 local_irq_disable();
1553
1554         if (new) {
1555                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1556                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1557                 if (c->page)
1558                         flush_slab(s, c);
1559                 slab_lock(new);
1560                 __SetPageSlubFrozen(new);
1561                 c->page = new;
1562                 goto load_freelist;
1563         }
1564         return NULL;
1565 debug:
1566         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1567                 goto another_slab;
1568
1569         c->page->inuse++;
1570         c->page->freelist = object[c->offset];
1571         c->node = -1;
1572         goto unlock_out;
1573 }
1574
1575 /*
1576  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1577  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1578  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1579  *
1580  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1581  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1582  *
1583  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1584  */
1585 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1586                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1587 {
1588         void **object;
1589         struct kmem_cache_cpu *c;
1590         unsigned long flags;
1591         unsigned int objsize;
1592
1593         local_irq_save(flags);
1594         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1595         objsize = c->objsize;
1596         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1597
1598                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1599
1600         else {
1601                 object = c->freelist;
1602                 c->freelist = object[c->offset];
1603                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1604         }
1605         local_irq_restore(flags);
1606
1607         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1608                 memset(object, 0, objsize);
1609
1610         return object;
1611 }
1612
1613 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1614 {
1615         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1616 }
1617 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1618
1619 #ifdef CONFIG_NUMA
1620 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1621 {
1622         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1623 }
1624 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1625 #endif
1626
1627 /*
1628  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1629  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1630  *
1631  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1632  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1633  * handling required then we can return immediately.
1634  */
1635 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1636                                 void *x, void *addr, unsigned int offset)
1637 {
1638         void *prior;
1639         void **object = (void *)x;
1640         struct kmem_cache_cpu *c;
1641
1642         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1643         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1644         slab_lock(page);
1645
1646         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1647                 goto debug;
1648
1649 checks_ok:
1650         prior = object[offset] = page->freelist;
1651         page->freelist = object;
1652         page->inuse--;
1653
1654         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1655                 stat(c, FREE_FROZEN);
1656                 goto out_unlock;
1657         }
1658
1659         if (unlikely(!page->inuse))
1660                 goto slab_empty;
1661
1662         /*
1663          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1664          * then add it.
1665          */
1666         if (unlikely(!prior)) {
1667                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1668                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1669         }
1670
1671 out_unlock:
1672         slab_unlock(page);
1673         return;
1674
1675 slab_empty:
1676         if (prior) {
1677                 /*
1678                  * Slab still on the partial list.
1679                  */
1680                 remove_partial(s, page);
1681                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1682         }
1683         slab_unlock(page);
1684         stat(c, FREE_SLAB);
1685         discard_slab(s, page);
1686         return;
1687
1688 debug:
1689         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1690                 goto out_unlock;
1691         goto checks_ok;
1692 }
1693
1694 /*
1695  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1696  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1697  *
1698  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1699  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1700  * the item before.
1701  *
1702  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1703  * with all sorts of special processing.
1704  */
1705 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1706                         struct page *page, void *x, void *addr)
1707 {
1708         void **object = (void *)x;
1709         struct kmem_cache_cpu *c;
1710         unsigned long flags;
1711
1712         local_irq_save(flags);
1713         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1714         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1715         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1716                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1717         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1718                 object[c->offset] = c->freelist;
1719                 c->freelist = object;
1720                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1721         } else
1722                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1723
1724         local_irq_restore(flags);
1725 }
1726
1727 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1728 {
1729         struct page *page;
1730
1731         page = virt_to_head_page(x);
1732
1733         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1734 }
1735 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1736
1737 /* Figure out on which slab object the object resides */
1738 static struct page *get_object_page(const void *x)
1739 {
1740         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1741
1742         if (!PageSlab(page))
1743                 return NULL;
1744
1745         return page;
1746 }
1747
1748 /*
1749  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1750  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1751  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1752  * another.
1753  *
1754  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1755  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1756  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1757  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1758  * locking overhead.
1759  */
1760
1761 /*
1762  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1763  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1764  * and increases the number of allocations possible without having to
1765  * take the list_lock.
1766  */
1767 static int slub_min_order;
1768 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1769 static int slub_min_objects;
1770
1771 /*
1772  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1773  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1774  */
1775 static int slub_nomerge;
1776
1777 /*
1778  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1779  *
1780  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1781  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1782  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1783  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1784  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1785  * would be wasted.
1786  *
1787  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1788  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1789  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1790  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1791  *
1792  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1793  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1794  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1795  * of space in favor of a small page order.
1796  *
1797  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1798  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1799  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1800  * the smallest order which will fit the object.
1801  */
1802 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1803                                 int max_order, int fract_leftover)
1804 {
1805         int order;
1806         int rem;
1807         int min_order = slub_min_order;
1808
1809         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > 65535)
1810                 return get_order(size * 65535) - 1;
1811
1812         for (order = max(min_order,
1813                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1814                         order <= max_order; order++) {
1815
1816                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1817
1818                 if (slab_size < min_objects * size)
1819                         continue;
1820
1821                 rem = slab_size % size;
1822
1823                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1824                         break;
1825
1826         }
1827
1828         return order;
1829 }
1830
1831 static inline int calculate_order(int size)
1832 {
1833         int order;
1834         int min_objects;
1835         int fraction;
1836
1837         /*
1838          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1839          * works by first attempting to generate a layout with
1840          * the best configuration and backing off gradually.
1841          *
1842          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1843          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1844          */
1845         min_objects = slub_min_objects;
1846         if (!min_objects)
1847                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1848         while (min_objects > 1) {
1849                 fraction = 16;
1850                 while (fraction >= 4) {
1851                         order = slab_order(size, min_objects,
1852                                                 slub_max_order, fraction);
1853                         if (order <= slub_max_order)
1854                                 return order;
1855                         fraction /= 2;
1856                 }
1857                 min_objects /= 2;
1858         }
1859
1860         /*
1861          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1862          * lets see if we can place a single object there.
1863          */
1864         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1865         if (order <= slub_max_order)
1866                 return order;
1867
1868         /*
1869          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1870          */
1871         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1872         if (order <= MAX_ORDER)
1873                 return order;
1874         return -ENOSYS;
1875 }
1876
1877 /*
1878  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1879  */
1880 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1881                 unsigned long align, unsigned long size)
1882 {
1883         /*
1884          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1885          * suggestion if the object is sufficiently large.
1886          *
1887          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1888          * alignment though. If that is greater then use it.
1889          */
1890         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1891                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1892                 while (size <= ralign / 2)
1893                         ralign /= 2;
1894                 align = max(align, ralign);
1895         }
1896
1897         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1898                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1899
1900         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1901 }
1902
1903 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1904                         struct kmem_cache_cpu *c)
1905 {
1906         c->page = NULL;
1907         c->freelist = NULL;
1908         c->node = 0;
1909         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1910         c->objsize = s->objsize;
1911 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1912         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1913 #endif
1914 }
1915
1916 static void
1917 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
1918 {
1919         n->nr_partial = 0;
1920
1921         /*
1922          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
1923          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
1924          */
1925         n->min_partial = ilog2(s->size);
1926         if (n->min_partial < MIN_PARTIAL)
1927                 n->min_partial = MIN_PARTIAL;
1928         else if (n->min_partial > MAX_PARTIAL)
1929                 n->min_partial = MAX_PARTIAL;
1930
1931         spin_lock_init(&n->list_lock);
1932         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1933 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1934         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1935         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
1936         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1937 #endif
1938 }
1939
1940 #ifdef CONFIG_SMP
1941 /*
1942  * Per cpu array for per cpu structures.
1943  *
1944  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1945  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1946  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1947  * beneficial for the kmalloc caches.
1948  *
1949  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1950  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1951  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1952  *
1953  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1954  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1955  */
1956 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1957
1958 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1959                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1960
1961 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1962 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
1963
1964 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1965                                                         int cpu, gfp_t flags)
1966 {
1967         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1968
1969         if (c)
1970                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1971                                 (void *)c->freelist;
1972         else {
1973                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1974                 c = kmalloc_node(
1975                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
1976                         flags, cpu_to_node(cpu));
1977                 if (!c)
1978                         return NULL;
1979         }
1980
1981         init_kmem_cache_cpu(s, c);
1982         return c;
1983 }
1984
1985 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
1986 {
1987         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
1988                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
1989                 kfree(c);
1990                 return;
1991         }
1992         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1993         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
1994 }
1995
1996 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1997 {
1998         int cpu;
1999
2000         for_each_online_cpu(cpu) {
2001                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2002
2003                 if (c) {
2004                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2005                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2006                 }
2007         }
2008 }
2009
2010 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2011 {
2012         int cpu;
2013
2014         for_each_online_cpu(cpu) {
2015                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2016
2017                 if (c)
2018                         continue;
2019
2020                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2021                 if (!c) {
2022                         free_kmem_cache_cpus(s);
2023                         return 0;
2024                 }
2025                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2026         }
2027         return 1;
2028 }
2029
2030 /*
2031  * Initialize the per cpu array.
2032  */
2033 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2034 {
2035         int i;
2036
2037         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
2038                 return;
2039
2040         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2041                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2042
2043         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
2044 }
2045
2046 static void __init init_alloc_cpu(void)
2047 {
2048         int cpu;
2049
2050         for_each_online_cpu(cpu)
2051                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2052   }
2053
2054 #else
2055 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2056 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2057
2058 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2059 {
2060         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2061         return 1;
2062 }
2063 #endif
2064
2065 #ifdef CONFIG_NUMA
2066 /*
2067  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2068  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2069  * possible.
2070  *
2071  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2072  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2073  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2074  */
2075 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
2076                                                            int node)
2077 {
2078         struct page *page;
2079         struct kmem_cache_node *n;
2080         unsigned long flags;
2081
2082         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2083
2084         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2085
2086         BUG_ON(!page);
2087         if (page_to_nid(page) != node) {
2088                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2089                                 "node %d\n", node);
2090                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2091                                 "in order to be able to continue\n");
2092         }
2093
2094         n = page->freelist;
2095         BUG_ON(!n);
2096         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2097         page->inuse++;
2098         kmalloc_caches->node[node] = n;
2099 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2100         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2101         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2102 #endif
2103         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2104         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2105
2106         /*
2107          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2108          * so even though there cannot be a race this early in
2109          * the boot sequence, we still disable irqs.
2110          */
2111         local_irq_save(flags);
2112         add_partial(n, page, 0);
2113         local_irq_restore(flags);
2114         return n;
2115 }
2116
2117 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2118 {
2119         int node;
2120
2121         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2122                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2123                 if (n && n != &s->local_node)
2124                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2125                 s->node[node] = NULL;
2126         }
2127 }
2128
2129 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2130 {
2131         int node;
2132         int local_node;
2133
2134         if (slab_state >= UP)
2135                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2136         else
2137                 local_node = 0;
2138
2139         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2140                 struct kmem_cache_node *n;
2141
2142                 if (local_node == node)
2143                         n = &s->local_node;
2144                 else {
2145                         if (slab_state == DOWN) {
2146                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
2147                                                                 node);
2148                                 continue;
2149                         }
2150                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2151                                                         gfpflags, node);
2152
2153                         if (!n) {
2154                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2155                                 return 0;
2156                         }
2157
2158                 }
2159                 s->node[node] = n;
2160                 init_kmem_cache_node(n, s);
2161         }
2162         return 1;
2163 }
2164 #else
2165 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2166 {
2167 }
2168
2169 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2170 {
2171         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2172         return 1;
2173 }
2174 #endif
2175
2176 /*
2177  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2178  * a slab object.
2179  */
2180 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2181 {
2182         unsigned long flags = s->flags;
2183         unsigned long size = s->objsize;
2184         unsigned long align = s->align;
2185         int order;
2186
2187         /*
2188          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2189          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2190          * the possible location of the free pointer.
2191          */
2192         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2193
2194 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2195         /*
2196          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2197          * the slab may touch the object after free or before allocation
2198          * then we should never poison the object itself.
2199          */
2200         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2201                         !s->ctor)
2202                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2203         else
2204                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2205
2206
2207         /*
2208          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2209          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2210          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2211          */
2212         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2213                 size += sizeof(void *);
2214 #endif
2215
2216         /*
2217          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2218          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2219          */
2220         s->inuse = size;
2221
2222         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2223                 s->ctor)) {
2224                 /*
2225                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2226                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2227                  * kmem_cache_free.
2228                  *
2229                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2230                  * destructor or are poisoning the objects.
2231                  */
2232                 s->offset = size;
2233                 size += sizeof(void *);
2234         }
2235
2236 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2237         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2238                 /*
2239                  * Need to store information about allocs and frees after
2240                  * the object.
2241                  */
2242                 size += 2 * sizeof(struct track);
2243
2244         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2245                 /*
2246                  * Add some empty padding so that we can catch
2247                  * overwrites from earlier objects rather than let
2248                  * tracking information or the free pointer be
2249                  * corrupted if an user writes before the start
2250                  * of the object.
2251                  */
2252                 size += sizeof(void *);
2253 #endif
2254
2255         /*
2256          * Determine the alignment based on various parameters that the
2257          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2258          * on bootup.
2259          */
2260         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2261
2262         /*
2263          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2264          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2265          * each object to conform to the alignment.
2266          */
2267         size = ALIGN(size, align);
2268         s->size = size;
2269         if (forced_order >= 0)
2270                 order = forced_order;
2271         else
2272                 order = calculate_order(size);
2273
2274         if (order < 0)
2275                 return 0;
2276
2277         s->allocflags = 0;
2278         if (order)
2279                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2280
2281         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2282                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2283
2284         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2285                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2286
2287         /*
2288          * Determine the number of objects per slab
2289          */
2290         s->oo = oo_make(order, size);
2291         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2292         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2293                 s->max = s->oo;
2294
2295         return !!oo_objects(s->oo);
2296
2297 }
2298
2299 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2300                 const char *name, size_t size,
2301                 size_t align, unsigned long flags,
2302                 void (*ctor)(void *))
2303 {
2304         memset(s, 0, kmem_size);
2305         s->name = name;
2306         s->ctor = ctor;
2307         s->objsize = size;
2308         s->align = align;
2309         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2310
2311         if (!calculate_sizes(s, -1))
2312                 goto error;
2313
2314         s->refcount = 1;
2315 #ifdef CONFIG_NUMA
2316         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2317 #endif
2318         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2319                 goto error;
2320
2321         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2322                 return 1;
2323         free_kmem_cache_nodes(s);
2324 error:
2325         if (flags & SLAB_PANIC)
2326                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2327                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2328                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2329                         s->offset, flags);
2330         return 0;
2331 }
2332
2333 /*
2334  * Check if a given pointer is valid
2335  */
2336 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2337 {
2338         struct page *page;
2339
2340         page = get_object_page(object);
2341
2342         if (!page || s != page->slab)
2343                 /* No slab or wrong slab */
2344                 return 0;
2345
2346         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2347                 return 0;
2348
2349         /*
2350          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2351          * But this would be too expensive and it seems that the main
2352          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2353          * to a certain slab.
2354          */
2355         return 1;
2356 }
2357 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2358
2359 /*
2360  * Determine the size of a slab object
2361  */
2362 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2363 {
2364         return s->objsize;
2365 }
2366 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2367
2368 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2369 {
2370         return s->name;
2371 }
2372 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2373
2374 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2375                                                         const char *text)
2376 {
2377 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2378         void *addr = page_address(page);
2379         void *p;
2380         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2381
2382         bitmap_zero(map, page->objects);
2383         slab_err(s, page, "%s", text);
2384         slab_lock(page);
2385         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2386                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2387
2388         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2389
2390                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2391                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2392                                                         p, p - addr);
2393                         print_tracking(s, p);
2394                 }
2395         }
2396         slab_unlock(page);
2397 #endif
2398 }
2399
2400 /*
2401  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2402  */
2403 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2404 {
2405         unsigned long flags;
2406         struct page *page, *h;
2407
2408         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2409         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2410                 if (!page->inuse) {
2411                         list_del(&page->lru);
2412                         discard_slab(s, page);
2413                         n->nr_partial--;
2414                 } else {
2415                         list_slab_objects(s, page,
2416                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2417                 }
2418         }
2419         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2420 }
2421
2422 /*
2423  * Release all resources used by a slab cache.
2424  */
2425 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2426 {
2427         int node;
2428
2429         flush_all(s);
2430
2431         /* Attempt to free all objects */
2432         free_kmem_cache_cpus(s);
2433         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2434                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2435
2436                 free_partial(s, n);
2437                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2438                         return 1;
2439         }
2440         free_kmem_cache_nodes(s);
2441         return 0;
2442 }
2443
2444 /*
2445  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2446  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2447  */
2448 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2449 {
2450         down_write(&slub_lock);
2451         s->refcount--;
2452         if (!s->refcount) {
2453                 list_del(&s->list);
2454                 up_write(&slub_lock);
2455                 if (kmem_cache_close(s)) {
2456                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2457                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2458                         dump_stack();
2459                 }
2460                 sysfs_slab_remove(s);
2461         } else
2462                 up_write(&slub_lock);
2463 }
2464 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2465
2466 /********************************************************************
2467  *              Kmalloc subsystem
2468  *******************************************************************/
2469
2470 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1] __cacheline_aligned;
2471 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2472
2473 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2474 {
2475         get_option(&str, &slub_min_order);
2476
2477         return 1;
2478 }
2479
2480 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2481
2482 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2483 {
2484         get_option(&str, &slub_max_order);
2485
2486         return 1;
2487 }
2488
2489 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2490
2491 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2492 {
2493         get_option(&str, &slub_min_objects);
2494
2495         return 1;
2496 }
2497
2498 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2499
2500 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2501 {
2502         slub_nomerge = 1;
2503         return 1;
2504 }
2505
2506 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2507
2508 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2509                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2510 {
2511         unsigned int flags = 0;
2512
2513         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2514                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2515
2516         down_write(&slub_lock);
2517         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2518                                                                 flags, NULL))
2519                 goto panic;
2520
2521         list_add(&s->list, &slab_caches);
2522         up_write(&slub_lock);
2523         if (sysfs_slab_add(s))
2524                 goto panic;
2525         return s;
2526
2527 panic:
2528         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2529 }
2530
2531 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2532 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT + 1];
2533
2534 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2535 {
2536         struct kmem_cache *s;
2537
2538         down_write(&slub_lock);
2539         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2540                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2541                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2542                         sysfs_slab_add(s);
2543                 }
2544         }
2545         up_write(&slub_lock);
2546 }
2547
2548 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2549
2550 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2551 {
2552         struct kmem_cache *s;
2553         char *text;
2554         size_t realsize;
2555
2556         s = kmalloc_caches_dma[index];
2557         if (s)
2558                 return s;
2559
2560         /* Dynamically create dma cache */
2561         if (flags & __GFP_WAIT)
2562                 down_write(&slub_lock);
2563         else {
2564                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2565                         goto out;
2566         }
2567
2568         if (kmalloc_caches_dma[index])
2569                 goto unlock_out;
2570
2571         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2572         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2573                          (unsigned int)realsize);
2574         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2575
2576         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2577                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2578                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2579                 kfree(s);
2580                 kfree(text);
2581                 goto unlock_out;
2582         }
2583
2584         list_add(&s->list, &slab_caches);
2585         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2586
2587         schedule_work(&sysfs_add_work);
2588
2589 unlock_out:
2590         up_write(&slub_lock);
2591 out:
2592         return kmalloc_caches_dma[index];
2593 }
2594 #endif
2595
2596 /*
2597  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2598  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2599  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2600  * fls.
2601  */
2602 static s8 size_index[24] = {
2603         3,      /* 8 */
2604         4,      /* 16 */
2605         5,      /* 24 */
2606         5,      /* 32 */
2607         6,      /* 40 */
2608         6,      /* 48 */
2609         6,      /* 56 */
2610         6,      /* 64 */
2611         1,      /* 72 */
2612         1,      /* 80 */
2613         1,      /* 88 */
2614         1,      /* 96 */
2615         7,      /* 104 */
2616         7,      /* 112 */
2617         7,      /* 120 */
2618         7,      /* 128 */
2619         2,      /* 136 */
2620         2,      /* 144 */
2621         2,      /* 152 */
2622         2,      /* 160 */
2623         2,      /* 168 */
2624         2,      /* 176 */
2625         2,      /* 184 */
2626         2       /* 192 */
2627 };
2628
2629 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2630 {
2631         int index;
2632
2633         if (size <= 192) {
2634                 if (!size)
2635                         return ZERO_SIZE_PTR;
2636
2637                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2638         } else
2639                 index = fls(size - 1);
2640
2641 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2642         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2643                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2644
2645 #endif
2646         return &kmalloc_caches[index];
2647 }
2648
2649 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2650 {
2651         struct kmem_cache *s;
2652
2653         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2654                 return kmalloc_large(size, flags);
2655
2656         s = get_slab(size, flags);
2657
2658         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2659                 return s;
2660
2661         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2662 }
2663 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2664
2665 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2666 {
2667         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2668                                                 get_order(size));
2669
2670         if (page)
2671                 return page_address(page);
2672         else
2673                 return NULL;
2674 }
2675
2676 #ifdef CONFIG_NUMA
2677 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2678 {
2679         struct kmem_cache *s;
2680
2681         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2682                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2683
2684         s = get_slab(size, flags);
2685
2686         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2687                 return s;
2688
2689         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2690 }
2691 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2692 #endif
2693
2694 size_t ksize(const void *object)
2695 {
2696         struct page *page;
2697         struct kmem_cache *s;
2698
2699         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2700                 return 0;
2701
2702         page = virt_to_head_page(object);
2703
2704         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2705                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2706                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2707         }
2708         s = page->slab;
2709
2710 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2711         /*
2712          * Debugging requires use of the padding between object
2713          * and whatever may come after it.
2714          */
2715         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2716                 return s->objsize;
2717
2718 #endif
2719         /*
2720          * If we have the need to store the freelist pointer
2721          * back there or track user information then we can
2722          * only use the space before that information.
2723          */
2724         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2725                 return s->inuse;
2726         /*
2727          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2728          */
2729         return s->size;
2730 }
2731
2732 void kfree(const void *x)
2733 {
2734         struct page *page;
2735         void *object = (void *)x;
2736
2737         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2738                 return;
2739
2740         page = virt_to_head_page(x);
2741         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2742                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2743                 put_page(page);
2744                 return;
2745         }
2746         slab_free(page->slab, page, object, __builtin_return_address(0));
2747 }
2748 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2749
2750 /*
2751  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2752  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2753  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2754  * and thus they can be removed from the partial lists.
2755  *
2756  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2757  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2758  * are freed in them.
2759  */
2760 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2761 {
2762         int node;
2763         int i;
2764         struct kmem_cache_node *n;
2765         struct page *page;
2766         struct page *t;
2767         int objects = oo_objects(s->max);
2768         struct list_head *slabs_by_inuse =
2769                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2770         unsigned long flags;
2771
2772         if (!slabs_by_inuse)
2773                 return -ENOMEM;
2774
2775         flush_all(s);
2776         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2777                 n = get_node(s, node);
2778
2779                 if (!n->nr_partial)
2780                         continue;
2781
2782                 for (i = 0; i < objects; i++)
2783                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2784
2785                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2786
2787                 /*
2788                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2789                  *
2790                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2791                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2792                  */
2793                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2794                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2795                                 /*
2796                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2797                                  * may have freed the last object and be
2798                                  * waiting to release the slab.
2799                                  */
2800                                 list_del(&page->lru);
2801                                 n->nr_partial--;
2802                                 slab_unlock(page);
2803                                 discard_slab(s, page);
2804                         } else {
2805                                 list_move(&page->lru,
2806                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2807                         }
2808                 }
2809
2810                 /*
2811                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2812                  * first and the least used slabs at the end.
2813                  */
2814                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2815                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2816
2817                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2818         }
2819
2820         kfree(slabs_by_inuse);
2821         return 0;
2822 }
2823 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2824
2825 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2826 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2827 {
2828         struct kmem_cache *s;
2829
2830         down_read(&slub_lock);
2831         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2832                 kmem_cache_shrink(s);
2833         up_read(&slub_lock);
2834
2835         return 0;
2836 }
2837
2838 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2839 {
2840         struct kmem_cache_node *n;
2841         struct kmem_cache *s;
2842         struct memory_notify *marg = arg;
2843         int offline_node;
2844
2845         offline_node = marg->status_change_nid;
2846
2847         /*
2848          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2849          * for it yet.
2850          */
2851         if (offline_node < 0)
2852                 return;
2853
2854         down_read(&slub_lock);
2855         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2856                 n = get_node(s, offline_node);
2857                 if (n) {
2858                         /*
2859                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2860                          * that is going down. We were unable to free them,
2861                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2862                          * callback. So, we must fail.
2863                          */
2864                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2865
2866                         s->node[offline_node] = NULL;
2867                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2868                 }
2869         }
2870         up_read(&slub_lock);
2871 }
2872
2873 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2874 {
2875         struct kmem_cache_node *n;
2876         struct kmem_cache *s;
2877         struct memory_notify *marg = arg;
2878         int nid = marg->status_change_nid;
2879         int ret = 0;
2880
2881         /*
2882          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2883          * already created. Nothing to do.
2884          */
2885         if (nid < 0)
2886                 return 0;
2887
2888         /*
2889          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2890          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2891          * online.
2892          */
2893         down_read(&slub_lock);
2894         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2895                 /*
2896                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2897                  *      since memory is not yet available from the node that
2898                  *      is brought up.
2899                  */
2900                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2901                 if (!n) {
2902                         ret = -ENOMEM;
2903                         goto out;
2904                 }
2905                 init_kmem_cache_node(n, s);
2906                 s->node[nid] = n;
2907         }
2908 out:
2909         up_read(&slub_lock);
2910         return ret;
2911 }
2912
2913 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2914                                 unsigned long action, void *arg)
2915 {
2916         int ret = 0;
2917
2918         switch (action) {
2919         case MEM_GOING_ONLINE:
2920                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2921                 break;
2922         case MEM_GOING_OFFLINE:
2923                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2924                 break;
2925         case MEM_OFFLINE:
2926         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2927                 slab_mem_offline_callback(arg);
2928                 break;
2929         case MEM_ONLINE:
2930         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2931                 break;
2932         }
2933
2934         ret = notifier_from_errno(ret);
2935         return ret;
2936 }
2937
2938 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2939
2940 /********************************************************************
2941  *                      Basic setup of slabs
2942  *******************************************************************/
2943
2944 void __init kmem_cache_init(void)
2945 {
2946         int i;
2947         int caches = 0;
2948
2949         init_alloc_cpu();
2950
2951 #ifdef CONFIG_NUMA
2952         /*
2953          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2954          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2955          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2956          */
2957         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2958                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2959         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2960         caches++;
2961
2962         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
2963 #endif
2964
2965         /* Able to allocate the per node structures */
2966         slab_state = PARTIAL;
2967
2968         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2969         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2970                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2971                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2972                 caches++;
2973                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2974                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2975                 caches++;
2976         }
2977
2978         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++) {
2979                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2980                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2981                 caches++;
2982         }
2983
2984
2985         /*
2986          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
2987          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
2988          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
2989          *
2990          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
2991          * handle the index determination for the smaller caches.
2992          *
2993          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
2994          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
2995          */
2996         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
2997                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
2998
2999         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3000                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3001
3002         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3003                 /*
3004                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3005                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3006                  * instead.
3007                  */
3008                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3009                         size_index[(i - 1) / 8] = 8;
3010         }
3011
3012         slab_state = UP;
3013
3014         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3015         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++)
3016                 kmalloc_caches[i]. name =
3017                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3018
3019 #ifdef CONFIG_SMP
3020         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3021         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3022                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3023 #else
3024         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3025 #endif
3026
3027         printk(KERN_INFO
3028                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3029                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3030                 caches, cache_line_size(),
3031                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3032                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3033 }
3034
3035 /*
3036  * Find a mergeable slab cache
3037  */
3038 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3039 {
3040         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3041                 return 1;
3042
3043         if (s->ctor)
3044                 return 1;
3045
3046         /*
3047          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3048          */
3049         if (s->refcount < 0)
3050                 return 1;
3051
3052         return 0;
3053 }
3054
3055 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3056                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3057                 void (*ctor)(void *))
3058 {
3059         struct kmem_cache *s;
3060
3061         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3062                 return NULL;
3063
3064         if (ctor)
3065                 return NULL;
3066
3067         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3068         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3069         size = ALIGN(size, align);
3070         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3071
3072         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3073                 if (slab_unmergeable(s))
3074                         continue;
3075
3076                 if (size > s->size)
3077                         continue;
3078
3079                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3080                                 continue;
3081                 /*
3082                  * Check if alignment is compatible.
3083                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3084                  */
3085                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3086                         continue;
3087
3088                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3089                         continue;
3090
3091                 return s;
3092         }
3093         return NULL;
3094 }
3095
3096 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3097                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3098 {
3099         struct kmem_cache *s;
3100
3101         down_write(&slub_lock);
3102         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3103         if (s) {
3104                 int cpu;
3105
3106                 s->refcount++;
3107                 /*
3108                  * Adjust the object sizes so that we clear
3109                  * the complete object on kzalloc.
3110                  */
3111                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3112
3113                 /*
3114                  * And then we need to update the object size in the
3115                  * per cpu structures
3116                  */
3117                 for_each_online_cpu(cpu)
3118                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3119
3120                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3121                 up_write(&slub_lock);
3122
3123                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
3124                         goto err;
3125                 return s;
3126         }
3127
3128         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3129         if (s) {
3130                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3131                                 size, align, flags, ctor)) {
3132                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3133                         up_write(&slub_lock);
3134                         if (sysfs_slab_add(s))
3135                                 goto err;
3136                         return s;
3137                 }
3138                 kfree(s);
3139         }
3140         up_write(&slub_lock);
3141
3142 err:
3143         if (flags & SLAB_PANIC)
3144                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3145         else
3146                 s = NULL;
3147         return s;
3148 }
3149 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3150
3151 #ifdef CONFIG_SMP
3152 /*
3153  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3154  * necessary.
3155  */
3156 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3157                 unsigned long action, void *hcpu)
3158 {
3159         long cpu = (long)hcpu;
3160         struct kmem_cache *s;
3161         unsigned long flags;
3162
3163         switch (action) {
3164         case CPU_UP_PREPARE:
3165         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3166                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3167                 down_read(&slub_lock);
3168                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3169                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3170                                                         GFP_KERNEL);
3171                 up_read(&slub_lock);
3172                 break;
3173
3174         case CPU_UP_CANCELED:
3175         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3176         case CPU_DEAD:
3177         case CPU_DEAD_FROZEN:
3178                 down_read(&slub_lock);
3179                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3180                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3181
3182                         local_irq_save(flags);
3183                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3184                         local_irq_restore(flags);
3185                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3186                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3187                 }
3188                 up_read(&slub_lock);
3189                 break;
3190         default:
3191                 break;
3192         }
3193         return NOTIFY_OK;
3194 }
3195
3196 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3197         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3198 };
3199
3200 #endif
3201
3202 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
3203 {
3204         struct kmem_cache *s;
3205
3206         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3207                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3208
3209         s = get_slab(size, gfpflags);
3210
3211         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3212                 return s;
3213
3214         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3215 }
3216
3217 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3218                                         int node, void *caller)
3219 {
3220         struct kmem_cache *s;
3221
3222         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3223                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3224
3225         s = get_slab(size, gfpflags);
3226
3227         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3228                 return s;
3229
3230         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3231 }
3232
3233 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3234 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
3235                                         int (*get_count)(struct page *))
3236 {
3237         unsigned long flags;
3238         unsigned long x = 0;
3239         struct page *page;
3240
3241         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3242         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3243                 x += get_count(page);
3244         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3245         return x;
3246 }
3247
3248 static int count_inuse(struct page *page)
3249 {
3250         return page->inuse;
3251 }
3252
3253 static int count_total(struct page *page)
3254 {
3255         return page->objects;
3256 }
3257
3258 static int count_free(struct page *page)
3259 {
3260         return page->objects - page->inuse;
3261 }
3262
3263 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3264                                                 unsigned long *map)
3265 {
3266         void *p;
3267         void *addr = page_address(page);
3268
3269         if (!check_slab(s, page) ||
3270                         !on_freelist(s, page, NULL))
3271                 return 0;
3272
3273         /* Now we know that a valid freelist exists */
3274         bitmap_zero(map, page->objects);
3275
3276         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3277                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3278                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3279                         return 0;
3280         }
3281
3282         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3283                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3284                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3285                                 return 0;
3286         return 1;
3287 }
3288
3289 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3290                                                 unsigned long *map)
3291 {
3292         if (slab_trylock(page)) {
3293                 validate_slab(s, page, map);
3294                 slab_unlock(page);
3295         } else
3296                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3297                         s->name, page);
3298
3299         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3300                 if (!PageSlubDebug(page))
3301                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3302                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3303         } else {
3304                 if (PageSlubDebug(page))
3305                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3306                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3307         }
3308 }
3309
3310 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3311                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3312 {
3313         unsigned long count = 0;
3314         struct page *page;
3315         unsigned long flags;
3316
3317         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3318
3319         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3320                 validate_slab_slab(s, page, map);
3321                 count++;
3322         }
3323         if (count != n->nr_partial)
3324                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3325                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3326
3327         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3328                 goto out;
3329
3330         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3331                 validate_slab_slab(s, page, map);
3332                 count++;
3333         }
3334         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3335                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3336                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3337                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3338
3339 out:
3340         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3341         return count;
3342 }
3343
3344 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3345 {
3346         int node;
3347         unsigned long count = 0;
3348         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3349                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3350
3351         if (!map)
3352                 return -ENOMEM;
3353
3354         flush_all(s);
3355         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3356                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3357
3358                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3359         }
3360         kfree(map);
3361         return count;
3362 }
3363
3364 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3365 static void resiliency_test(void)
3366 {
3367         u8 *p;
3368
3369         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3370         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3371         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3372
3373         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3374         p[16] = 0x12;
3375         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3376                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3377
3378         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3379
3380         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3381         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3382         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3383         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3384                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3385         printk(KERN_ERR
3386                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3387
3388         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3389         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3390         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3391         *p = 0x56;
3392         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3393                                                                         p);
3394         printk(KERN_ERR
3395                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3396         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3397
3398         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3399         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3400         kfree(p);
3401         *p = 0x78;
3402         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3403         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3404
3405         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3406         kfree(p);
3407         p[50] = 0x9a;
3408         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3409                         p);
3410         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3411
3412         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3413         kfree(p);
3414         p[512] = 0xab;
3415         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3416         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3417 }
3418 #else
3419 static void resiliency_test(void) {};
3420 #endif
3421
3422 /*
3423  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3424  * and freed.
3425  */
3426
3427 struct location {
3428         unsigned long count;
3429         void *addr;
3430         long long sum_time;
3431         long min_time;
3432         long max_time;
3433         long min_pid;
3434         long max_pid;
3435         cpumask_t cpus;
3436         nodemask_t nodes;
3437 };
3438
3439 struct loc_track {
3440         unsigned long max;
3441         unsigned long count;
3442         struct location *loc;
3443 };
3444
3445 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3446 {
3447         if (t->max)
3448                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3449                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3450 }
3451
3452 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3453 {
3454         struct location *l;
3455         int order;
3456
3457         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3458
3459         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3460         if (!l)
3461                 return 0;
3462
3463         if (t->count) {
3464                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3465                 free_loc_track(t);
3466         }
3467         t->max = max;
3468         t->loc = l;
3469         return 1;
3470 }
3471
3472 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3473                                 const struct track *track)
3474 {
3475         long start, end, pos;
3476         struct location *l;
3477         void *caddr;
3478         unsigned long age = jiffies - track->when;
3479
3480         start = -1;
3481         end = t->count;
3482
3483         for ( ; ; ) {
3484                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3485
3486                 /*
3487                  * There is nothing at "end". If we end up there
3488                  * we need to add something to before end.
3489                  */
3490                 if (pos == end)
3491                         break;
3492
3493                 caddr = t->loc[pos].addr;
3494                 if (track->addr == caddr) {
3495
3496                         l = &t->loc[pos];
3497                         l->count++;
3498                         if (track->when) {
3499                                 l->sum_time += age;
3500                                 if (age < l->min_time)
3501                                         l->min_time = age;
3502                                 if (age > l->max_time)
3503                                         l->max_time = age;
3504
3505                                 if (track->pid < l->min_pid)
3506                                         l->min_pid = track->pid;
3507                                 if (track->pid > l->max_pid)
3508                                         l->max_pid = track->pid;
3509
3510                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3511                         }
3512                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3513                         return 1;
3514                 }
3515
3516                 if (track->addr < caddr)
3517                         end = pos;
3518                 else
3519                         start = pos;
3520         }
3521
3522         /*
3523          * Not found. Insert new tracking element.
3524          */
3525         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3526                 return 0;
3527
3528         l = t->loc + pos;
3529         if (pos < t->count)
3530                 memmove(l + 1, l,
3531                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3532         t->count++;
3533         l->count = 1;
3534         l->addr = track->addr;
3535         l->sum_time = age;
3536         l->min_time = age;
3537         l->max_time = age;
3538         l->min_pid = track->pid;
3539         l->max_pid = track->pid;
3540         cpus_clear(l->cpus);
3541         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3542         nodes_clear(l->nodes);
3543         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3544         return 1;
3545 }
3546
3547 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3548                 struct page *page, enum track_item alloc)
3549 {
3550         void *addr = page_address(page);
3551         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3552         void *p;
3553
3554         bitmap_zero(map, page->objects);
3555         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3556                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3557
3558         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3559                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3560                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3561 }
3562
3563 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3564                                         enum track_item alloc)
3565 {
3566         int len = 0;
3567         unsigned long i;
3568         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3569         int node;
3570
3571         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3572                         GFP_TEMPORARY))
3573                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3574
3575         /* Push back cpu slabs */
3576         flush_all(s);
3577
3578         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3579                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3580                 unsigned long flags;
3581                 struct page *page;
3582
3583                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3584                         continue;
3585
3586                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3587                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3588                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3589                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3590                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3591                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3592         }
3593
3594         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3595                 struct location *l = &t.loc[i];
3596
3597                 if (len > PAGE_SIZE - 100)
3598                         break;
3599                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3600
3601                 if (l->addr)
3602                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3603                 else
3604                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3605
3606                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3607                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3608                                 l->min_time,
3609                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3610                                 l->max_time);
3611                 } else
3612                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3613                                 l->min_time);
3614
3615                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3616                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3617                                 l->min_pid, l->max_pid);
3618                 else
3619                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3620                                 l->min_pid);
3621
3622                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3623                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3624                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3625                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3626                                         l->cpus);
3627                 }
3628
3629                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3630                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3631                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3632                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3633                                         l->nodes);
3634                 }
3635
3636                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3637         }
3638
3639         free_loc_track(&t);
3640         if (!t.count)
3641                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3642         return len;
3643 }
3644
3645 enum slab_stat_type {
3646         SL_ALL,                 /* All slabs */
3647         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3648         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3649         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3650         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3651 };
3652
3653 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3654 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3655 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3656 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3657 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3658
3659 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3660                             char *buf, unsigned long flags)
3661 {
3662         unsigned long total = 0;
3663         int node;
3664         int x;
3665         unsigned long *nodes;
3666         unsigned long *per_cpu;
3667
3668         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3669         if (!nodes)
3670                 return -ENOMEM;
3671         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3672
3673         if (flags & SO_CPU) {
3674                 int cpu;
3675
3676                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3677                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3678
3679                         if (!c || c->node < 0)
3680                                 continue;
3681
3682                         if (c->page) {
3683                                         if (flags & SO_TOTAL)
3684                                                 x = c->page->objects;
3685                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3686                                         x = c->page->inuse;
3687                                 else
3688                                         x = 1;
3689
3690                                 total += x;
3691                                 nodes[c->node] += x;
3692                         }
3693                         per_cpu[c->node]++;
3694                 }
3695         }
3696
3697         if (flags & SO_ALL) {
3698                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3699                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3700
3701                 if (flags & SO_TOTAL)
3702                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3703                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3704                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3705                                 count_partial(n, count_free);
3706
3707                         else
3708                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3709                         total += x;
3710                         nodes[node] += x;
3711                 }
3712
3713         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3714                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3715                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3716
3717                         if (flags & SO_TOTAL)
3718                                 x = count_partial(n, count_total);
3719                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3720                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3721                         else
3722                                 x = n->nr_partial;
3723                         total += x;
3724                         nodes[node] += x;
3725                 }
3726         }
3727         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3728 #ifdef CONFIG_NUMA
3729         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3730                 if (nodes[node])
3731                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3732                                         node, nodes[node]);
3733 #endif
3734         kfree(nodes);
3735         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3736 }
3737
3738 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3739 {
3740         int node;
3741
3742         for_each_online_node(node) {
3743                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3744
3745                 if (!n)
3746                         continue;
3747
3748                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3749                         return 1;
3750         }
3751         return 0;
3752 }
3753
3754 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3755 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3756
3757 struct slab_attribute {
3758         struct attribute attr;
3759         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3760         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3761 };
3762
3763 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3764         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3765
3766 #define SLAB_ATTR(_name) \
3767         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3768         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3769
3770 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3771 {
3772         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3773 }
3774 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3775
3776 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3777 {
3778         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3779 }
3780 SLAB_ATTR_RO(align);
3781
3782 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3783 {
3784         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3785 }
3786 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3787
3788 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3789 {
3790         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3791 }
3792 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3793
3794 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3795                                 const char *buf, size_t length)
3796 {
3797         unsigned long order;
3798         int err;
3799
3800         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3801         if (err)
3802                 return err;
3803
3804         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3805                 return -EINVAL;
3806
3807         calculate_sizes(s, order);
3808         return length;
3809 }
3810
3811 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3812 {
3813         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3814 }
3815 SLAB_ATTR(order);
3816
3817 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3818 {
3819         if (s->ctor) {
3820                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3821
3822                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3823         }
3824         return 0;
3825 }
3826 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3827
3828 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3829 {
3830         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3831 }
3832 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3833
3834 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3835 {
3836         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3837 }
3838 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3839
3840 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3841 {
3842         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3843 }
3844 SLAB_ATTR_RO(partial);
3845
3846 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3847 {
3848         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3849 }
3850 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3851
3852 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3853 {
3854         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3855 }
3856 SLAB_ATTR_RO(objects);
3857
3858 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3859 {
3860         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3861 }
3862 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3863
3864 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3865 {
3866         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3867 }
3868 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3869
3870 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3871 {
3872         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3873 }
3874
3875 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3876                                 const char *buf, size_t length)
3877 {
3878         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3879         if (buf[0] == '1')
3880                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3881         return length;
3882 }
3883 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3884
3885 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3886 {
3887         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3888 }
3889
3890 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3891                                                         size_t length)
3892 {
3893         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3894         if (buf[0] == '1')
3895                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3896         return length;
3897 }
3898 SLAB_ATTR(trace);
3899
3900 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3901 {
3902         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3903 }
3904
3905 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3906                                 const char *buf, size_t length)
3907 {
3908         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3909         if (buf[0] == '1')
3910                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3911         return length;
3912 }
3913 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3914
3915 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3916 {
3917         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3918 }
3919 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3920
3921 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3922 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3923 {
3924         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3925 }
3926 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3927 #endif
3928
3929 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3930 {
3931         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3932 }
3933 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3934
3935 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3936 {
3937         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3938 }
3939
3940 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3941                                 const char *buf, size_t length)
3942 {
3943         if (any_slab_objects(s))
3944                 return -EBUSY;
3945
3946         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3947         if (buf[0] == '1')
3948                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3949         calculate_sizes(s, -1);
3950         return length;
3951 }
3952 SLAB_ATTR(red_zone);
3953
3954 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3955 {
3956         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3957 }
3958
3959 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3960                                 const char *buf, size_t length)
3961 {
3962         if (any_slab_objects(s))
3963                 return -EBUSY;
3964
3965         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3966         if (buf[0] == '1')
3967                 s->flags |= SLAB_POISON;
3968         calculate_sizes(s, -1);
3969         return length;
3970 }
3971 SLAB_ATTR(poison);
3972
3973 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3974 {
3975         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3976 }
3977
3978 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3979                                 const char *buf, size_t length)
3980 {
3981         if (any_slab_objects(s))
3982                 return -EBUSY;
3983
3984         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3985         if (buf[0] == '1')
3986                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
3987         calculate_sizes(s, -1);
3988         return length;
3989 }
3990 SLAB_ATTR(store_user);
3991
3992 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3993 {
3994         return 0;
3995 }
3996
3997 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
3998                         const char *buf, size_t length)
3999 {
4000         int ret = -EINVAL;
4001
4002         if (buf[0] == '1') {
4003                 ret = validate_slab_cache(s);
4004                 if (ret >= 0)
4005                         ret = length;
4006         }
4007         return ret;
4008 }
4009 SLAB_ATTR(validate);
4010
4011 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4012 {
4013         return 0;
4014 }
4015
4016 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4017                         const char *buf, size_t length)
4018 {
4019         if (buf[0] == '1') {
4020                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4021
4022                 if (rc)
4023                         return rc;
4024         } else
4025                 return -EINVAL;
4026         return length;
4027 }
4028 SLAB_ATTR(shrink);
4029
4030 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4031 {
4032         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4033                 return -ENOSYS;
4034         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4035 }
4036 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4037
4038 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4039 {
4040         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4041                 return -ENOSYS;
4042         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4043 }
4044 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4045
4046 #ifdef CONFIG_NUMA
4047 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4048 {
4049         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4050 }
4051
4052 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4053                                 const char *buf, size_t length)
4054 {
4055         unsigned long ratio;
4056         int err;
4057
4058         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4059         if (err)
4060                 return err;
4061
4062         if (ratio <= 100)
4063                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4064
4065         return length;
4066 }
4067 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4068 #endif
4069
4070 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4071 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4072 {
4073         unsigned long sum  = 0;
4074         int cpu;
4075         int len;
4076         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4077
4078         if (!data)
4079                 return -ENOMEM;
4080
4081         for_each_online_cpu(cpu) {
4082                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4083
4084                 data[cpu] = x;
4085                 sum += x;
4086         }
4087
4088         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4089
4090 #ifdef CONFIG_SMP
4091         for_each_online_cpu(cpu) {
4092                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4093                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4094         }
4095 #endif
4096         kfree(data);
4097         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4098 }
4099
4100 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4101 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4102 {                                                               \
4103         return show_stat(s, buf, si);                           \
4104 }                                                               \
4105 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4106
4107 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4108 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4109 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4110 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4111 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4112 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4113 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4114 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4115 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4116 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4117 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4118 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4119 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4120 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4121 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4122 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4123 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4124 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4125 #endif
4126
4127 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4128         &slab_size_attr.attr,
4129         &object_size_attr.attr,
4130         &objs_per_slab_attr.attr,
4131         &order_attr.attr,
4132         &objects_attr.attr,
4133         &objects_partial_attr.attr,
4134         &total_objects_attr.attr,
4135         &slabs_attr.attr,
4136         &partial_attr.attr,
4137         &cpu_slabs_attr.attr,
4138         &ctor_attr.attr,
4139         &aliases_attr.attr,
4140         &align_attr.attr,
4141         &sanity_checks_attr.attr,
4142         &trace_attr.attr,
4143         &hwcache_align_attr.attr,
4144         &reclaim_account_attr.attr,
4145         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4146         &red_zone_attr.attr,
4147         &poison_attr.attr,
4148         &store_user_attr.attr,
4149         &validate_attr.attr,
4150         &shrink_attr.attr,
4151         &alloc_calls_attr.attr,
4152         &free_calls_attr.attr,
4153 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4154         &cache_dma_attr.attr,
4155 #endif
4156 #ifdef CONFIG_NUMA
4157         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4158 #endif
4159 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4160         &alloc_fastpath_attr.attr,
4161         &alloc_slowpath_attr.attr,
4162         &free_fastpath_attr.attr,
4163         &free_slowpath_attr.attr,
4164         &free_frozen_attr.attr,
4165         &free_add_partial_attr.attr,
4166         &free_remove_partial_attr.attr,
4167         &alloc_from_partial_attr.attr,
4168         &alloc_slab_attr.attr,
4169         &alloc_refill_attr.attr,
4170         &free_slab_attr.attr,
4171         &cpuslab_flush_attr.attr,
4172         &deactivate_full_attr.attr,
4173         &deactivate_empty_attr.attr,
4174         &deactivate_to_head_attr.attr,
4175         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4176         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4177         &order_fallback_attr.attr,
4178 #endif
4179         NULL
4180 };
4181
4182 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4183         .attrs = slab_attrs,
4184 };
4185
4186 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4187                                 struct attribute *attr,
4188                                 char *buf)
4189 {
4190         struct slab_attribute *attribute;
4191         struct kmem_cache *s;
4192         int err;
4193
4194         attribute = to_slab_attr(attr);
4195         s = to_slab(kobj);
4196
4197         if (!attribute->show)
4198                 return -EIO;
4199
4200         err = attribute->show(s, buf);
4201
4202         return err;
4203 }
4204
4205 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4206                                 struct attribute *attr,
4207                                 const char *buf, size_t len)
4208 {
4209         struct slab_attribute *attribute;
4210         struct kmem_cache *s;
4211         int err;
4212
4213         attribute = to_slab_attr(attr);
4214         s = to_slab(kobj);
4215
4216         if (!attribute->store)
4217                 return -EIO;
4218
4219         err = attribute->store(s, buf, len);
4220
4221         return err;
4222 }
4223
4224 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4225 {
4226         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4227
4228         kfree(s);
4229 }
4230
4231 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4232         .show = slab_attr_show,
4233         .store = slab_attr_store,
4234 };
4235
4236 static struct kobj_type slab_ktype = {
4237         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4238         .release = kmem_cache_release
4239 };
4240
4241 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4242 {
4243         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4244
4245         if (ktype == &slab_ktype)
4246                 return 1;
4247         return 0;
4248 }
4249
4250 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4251         .filter = uevent_filter,
4252 };
4253
4254 static struct kset *slab_kset;
4255
4256 #define ID_STR_LENGTH 64
4257
4258 /* Create a unique string id for a slab cache:
4259  *
4260  * Format       :[flags-]size
4261  */
4262 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4263 {
4264         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4265         char *p = name;
4266
4267         BUG_ON(!name);
4268
4269         *p++ = ':';
4270         /*
4271          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4272          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4273          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4274          * are matched during merging to guarantee that the id is
4275          * unique.
4276          */
4277         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4278                 *p++ = 'd';
4279         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4280                 *p++ = 'a';
4281         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4282                 *p++ = 'F';
4283         if (p != name + 1)
4284                 *p++ = '-';
4285         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4286         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4287         return name;
4288 }
4289
4290 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4291 {
4292         int err;
4293         const char *name;
4294         int unmergeable;
4295
4296         if (slab_state < SYSFS)
4297                 /* Defer until later */
4298                 return 0;
4299
4300         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4301         if (unmergeable) {
4302                 /*
4303                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4304                  * This is typically the case for debug situations. In that
4305                  * case we can catch duplicate names easily.
4306                  */
4307                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4308                 name = s->name;
4309         } else {
4310                 /*
4311                  * Create a unique name for the slab as a target
4312                  * for the symlinks.
4313                  */
4314                 name = create_unique_id(s);
4315         }
4316
4317         s->kobj.kset = slab_kset;
4318         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4319         if (err) {
4320                 kobject_put(&s->kobj);
4321                 return err;
4322         }
4323
4324         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4325         if (err)
4326                 return err;
4327         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4328         if (!unmergeable) {
4329                 /* Setup first alias */
4330                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4331                 kfree(name);
4332         }
4333         return 0;
4334 }
4335
4336 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4337 {
4338         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4339         kobject_del(&s->kobj);
4340         kobject_put(&s->kobj);
4341 }
4342
4343 /*
4344  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4345  * available lest we loose that information.
4346  */
4347 struct saved_alias {
4348         struct kmem_cache *s;
4349         const char *name;
4350         struct saved_alias *next;
4351 };
4352
4353 static struct saved_alias *alias_list;
4354
4355 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4356 {
4357         struct saved_alias *al;
4358
4359         if (slab_state == SYSFS) {
4360                 /*
4361                  * If we have a leftover link then remove it.
4362                  */
4363                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4364                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4365         }
4366
4367         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4368         if (!al)
4369                 return -ENOMEM;
4370
4371         al->s = s;
4372         al->name = name;
4373         al->next = alias_list;
4374         alias_list = al;
4375         return 0;
4376 }
4377
4378 static int __init slab_sysfs_init(void)
4379 {
4380         struct kmem_cache *s;
4381         int err;
4382
4383         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4384         if (!slab_kset) {
4385                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4386                 return -ENOSYS;
4387         }
4388
4389         slab_state = SYSFS;
4390
4391         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4392                 err = sysfs_slab_add(s);
4393                 if (err)
4394                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4395                                                 " to sysfs\n", s->name);
4396         }
4397
4398         while (alias_list) {
4399                 struct saved_alias *al = alias_list;
4400
4401                 alias_list = alias_list->next;
4402                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4403                 if (err)
4404                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4405                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4406                 kfree(al);
4407         }
4408
4409         resiliency_test();
4410         return 0;
4411 }
4412
4413 __initcall(slab_sysfs_init);
4414 #endif
4415
4416 /*
4417  * The /proc/slabinfo ABI
4418  */
4419 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4420
4421 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
4422                        size_t count, loff_t *ppos)
4423 {
4424         return -EINVAL;
4425 }
4426
4427
4428 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4429 {
4430         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4431         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4432                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4433         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4434         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4435         seq_putc(m, '\n');
4436 }
4437
4438 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4439 {
4440         loff_t n = *pos;
4441
4442         down_read(&slub_lock);
4443         if (!n)
4444                 print_slabinfo_header(m);
4445
4446         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4447 }
4448
4449 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4450 {
4451         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4452 }
4453
4454 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4455 {
4456         up_read(&slub_lock);
4457 }
4458
4459 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4460 {
4461         unsigned long nr_partials = 0;
4462         unsigned long nr_slabs = 0;
4463         unsigned long nr_inuse = 0;
4464         unsigned long nr_objs = 0;
4465         unsigned long nr_free = 0;
4466         struct kmem_cache *s;
4467         int node;
4468
4469         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4470
4471         for_each_online_node(node) {
4472                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4473
4474                 if (!n)
4475                         continue;
4476
4477                 nr_partials += n->nr_partial;
4478                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4479                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4480                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4481         }
4482
4483         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4484
4485         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4486                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4487                    (1 << oo_order(s->oo)));
4488         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4489         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4490                    0UL);
4491         seq_putc(m, '\n');
4492         return 0;
4493 }
4494
4495 const struct seq_operations slabinfo_op = {
4496         .start = s_start,
4497         .next = s_next,
4498         .stop = s_stop,
4499         .show = s_show,
4500 };
4501
4502 #endif /* CONFIG_SLABINFO */