mm: introduce __GFP_MEMALLOC to allow access to emergency reserves
[linux-3.10.git] / mm / slab.c
1 /*
2  * linux/mm/slab.c
3  * Written by Mark Hemment, 1996/97.
4  * (markhe@nextd.demon.co.uk)
5  *
6  * kmem_cache_destroy() + some cleanup - 1999 Andrea Arcangeli
7  *
8  * Major cleanup, different bufctl logic, per-cpu arrays
9  *      (c) 2000 Manfred Spraul
10  *
11  * Cleanup, make the head arrays unconditional, preparation for NUMA
12  *      (c) 2002 Manfred Spraul
13  *
14  * An implementation of the Slab Allocator as described in outline in;
15  *      UNIX Internals: The New Frontiers by Uresh Vahalia
16  *      Pub: Prentice Hall      ISBN 0-13-101908-2
17  * or with a little more detail in;
18  *      The Slab Allocator: An Object-Caching Kernel Memory Allocator
19  *      Jeff Bonwick (Sun Microsystems).
20  *      Presented at: USENIX Summer 1994 Technical Conference
21  *
22  * The memory is organized in caches, one cache for each object type.
23  * (e.g. inode_cache, dentry_cache, buffer_head, vm_area_struct)
24  * Each cache consists out of many slabs (they are small (usually one
25  * page long) and always contiguous), and each slab contains multiple
26  * initialized objects.
27  *
28  * This means, that your constructor is used only for newly allocated
29  * slabs and you must pass objects with the same initializations to
30  * kmem_cache_free.
31  *
32  * Each cache can only support one memory type (GFP_DMA, GFP_HIGHMEM,
33  * normal). If you need a special memory type, then must create a new
34  * cache for that memory type.
35  *
36  * In order to reduce fragmentation, the slabs are sorted in 3 groups:
37  *   full slabs with 0 free objects
38  *   partial slabs
39  *   empty slabs with no allocated objects
40  *
41  * If partial slabs exist, then new allocations come from these slabs,
42  * otherwise from empty slabs or new slabs are allocated.
43  *
44  * kmem_cache_destroy() CAN CRASH if you try to allocate from the cache
45  * during kmem_cache_destroy(). The caller must prevent concurrent allocs.
46  *
47  * Each cache has a short per-cpu head array, most allocs
48  * and frees go into that array, and if that array overflows, then 1/2
49  * of the entries in the array are given back into the global cache.
50  * The head array is strictly LIFO and should improve the cache hit rates.
51  * On SMP, it additionally reduces the spinlock operations.
52  *
53  * The c_cpuarray may not be read with enabled local interrupts -
54  * it's changed with a smp_call_function().
55  *
56  * SMP synchronization:
57  *  constructors and destructors are called without any locking.
58  *  Several members in struct kmem_cache and struct slab never change, they
59  *      are accessed without any locking.
60  *  The per-cpu arrays are never accessed from the wrong cpu, no locking,
61  *      and local interrupts are disabled so slab code is preempt-safe.
62  *  The non-constant members are protected with a per-cache irq spinlock.
63  *
64  * Many thanks to Mark Hemment, who wrote another per-cpu slab patch
65  * in 2000 - many ideas in the current implementation are derived from
66  * his patch.
67  *
68  * Further notes from the original documentation:
69  *
70  * 11 April '97.  Started multi-threading - markhe
71  *      The global cache-chain is protected by the mutex 'slab_mutex'.
72  *      The sem is only needed when accessing/extending the cache-chain, which
73  *      can never happen inside an interrupt (kmem_cache_create(),
74  *      kmem_cache_shrink() and kmem_cache_reap()).
75  *
76  *      At present, each engine can be growing a cache.  This should be blocked.
77  *
78  * 15 March 2005. NUMA slab allocator.
79  *      Shai Fultheim <shai@scalex86.org>.
80  *      Shobhit Dayal <shobhit@calsoftinc.com>
81  *      Alok N Kataria <alokk@calsoftinc.com>
82  *      Christoph Lameter <christoph@lameter.com>
83  *
84  *      Modified the slab allocator to be node aware on NUMA systems.
85  *      Each node has its own list of partial, free and full slabs.
86  *      All object allocations for a node occur from node specific slab lists.
87  */
88
89 #include        <linux/slab.h>
90 #include        "slab.h"
91 #include        <linux/mm.h>
92 #include        <linux/poison.h>
93 #include        <linux/swap.h>
94 #include        <linux/cache.h>
95 #include        <linux/interrupt.h>
96 #include        <linux/init.h>
97 #include        <linux/compiler.h>
98 #include        <linux/cpuset.h>
99 #include        <linux/proc_fs.h>
100 #include        <linux/seq_file.h>
101 #include        <linux/notifier.h>
102 #include        <linux/kallsyms.h>
103 #include        <linux/cpu.h>
104 #include        <linux/sysctl.h>
105 #include        <linux/module.h>
106 #include        <linux/rcupdate.h>
107 #include        <linux/string.h>
108 #include        <linux/uaccess.h>
109 #include        <linux/nodemask.h>
110 #include        <linux/kmemleak.h>
111 #include        <linux/mempolicy.h>
112 #include        <linux/mutex.h>
113 #include        <linux/fault-inject.h>
114 #include        <linux/rtmutex.h>
115 #include        <linux/reciprocal_div.h>
116 #include        <linux/debugobjects.h>
117 #include        <linux/kmemcheck.h>
118 #include        <linux/memory.h>
119 #include        <linux/prefetch.h>
120
121 #include        <asm/cacheflush.h>
122 #include        <asm/tlbflush.h>
123 #include        <asm/page.h>
124
125 #include <trace/events/kmem.h>
126
127 #include        "internal.h"
128
129 /*
130  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
131  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
132  *
133  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
134  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
135  *
136  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
137  */
138
139 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
140 #define DEBUG           1
141 #define STATS           1
142 #define FORCED_DEBUG    1
143 #else
144 #define DEBUG           0
145 #define STATS           0
146 #define FORCED_DEBUG    0
147 #endif
148
149 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
150 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
151 #define REDZONE_ALIGN           max(BYTES_PER_WORD, __alignof__(unsigned long long))
152
153 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
154 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
155 #endif
156
157 /*
158  * true if a page was allocated from pfmemalloc reserves for network-based
159  * swap
160  */
161 static bool pfmemalloc_active __read_mostly;
162
163 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
164 #if DEBUG
165 # define CREATE_MASK    (SLAB_RED_ZONE | \
166                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
167                          SLAB_CACHE_DMA | \
168                          SLAB_STORE_USER | \
169                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
170                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD | \
171                          SLAB_DEBUG_OBJECTS | SLAB_NOLEAKTRACE | SLAB_NOTRACK)
172 #else
173 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
174                          SLAB_CACHE_DMA | \
175                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
176                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD | \
177                          SLAB_DEBUG_OBJECTS | SLAB_NOLEAKTRACE | SLAB_NOTRACK)
178 #endif
179
180 /*
181  * kmem_bufctl_t:
182  *
183  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
184  * linked offsets.
185  *
186  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
187  * slab an object belongs to.
188  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
189  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
190  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
191  * that does not use off-slab slabs.
192  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
193  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
194  * to have too many per slab.
195  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
196  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
197  */
198
199 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
200 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
201 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
202 #define BUFCTL_ACTIVE   (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
203 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-3)
204
205 /*
206  * struct slab_rcu
207  *
208  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
209  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
210  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
211  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
212  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
213  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
214  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
215  *
216  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
217  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
218  */
219 struct slab_rcu {
220         struct rcu_head head;
221         struct kmem_cache *cachep;
222         void *addr;
223 };
224
225 /*
226  * struct slab
227  *
228  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
229  * for a slab, or allocated from an general cache.
230  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
231  */
232 struct slab {
233         union {
234                 struct {
235                         struct list_head list;
236                         unsigned long colouroff;
237                         void *s_mem;            /* including colour offset */
238                         unsigned int inuse;     /* num of objs active in slab */
239                         kmem_bufctl_t free;
240                         unsigned short nodeid;
241                 };
242                 struct slab_rcu __slab_cover_slab_rcu;
243         };
244 };
245
246 /*
247  * struct array_cache
248  *
249  * Purpose:
250  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
251  * - reduce the number of linked list operations
252  * - reduce spinlock operations
253  *
254  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
255  * footprint.
256  *
257  */
258 struct array_cache {
259         unsigned int avail;
260         unsigned int limit;
261         unsigned int batchcount;
262         unsigned int touched;
263         spinlock_t lock;
264         void *entry[];  /*
265                          * Must have this definition in here for the proper
266                          * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
267                          * the entries.
268                          *
269                          * Entries should not be directly dereferenced as
270                          * entries belonging to slabs marked pfmemalloc will
271                          * have the lower bits set SLAB_OBJ_PFMEMALLOC
272                          */
273 };
274
275 #define SLAB_OBJ_PFMEMALLOC     1
276 static inline bool is_obj_pfmemalloc(void *objp)
277 {
278         return (unsigned long)objp & SLAB_OBJ_PFMEMALLOC;
279 }
280
281 static inline void set_obj_pfmemalloc(void **objp)
282 {
283         *objp = (void *)((unsigned long)*objp | SLAB_OBJ_PFMEMALLOC);
284         return;
285 }
286
287 static inline void clear_obj_pfmemalloc(void **objp)
288 {
289         *objp = (void *)((unsigned long)*objp & ~SLAB_OBJ_PFMEMALLOC);
290 }
291
292 /*
293  * bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore, but the
294  * cpuarrays are allocated from the generic caches...
295  */
296 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
297 struct arraycache_init {
298         struct array_cache cache;
299         void *entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
300 };
301
302 /*
303  * The slab lists for all objects.
304  */
305 struct kmem_list3 {
306         struct list_head slabs_partial; /* partial list first, better asm code */
307         struct list_head slabs_full;
308         struct list_head slabs_free;
309         unsigned long free_objects;
310         unsigned int free_limit;
311         unsigned int colour_next;       /* Per-node cache coloring */
312         spinlock_t list_lock;
313         struct array_cache *shared;     /* shared per node */
314         struct array_cache **alien;     /* on other nodes */
315         unsigned long next_reap;        /* updated without locking */
316         int free_touched;               /* updated without locking */
317 };
318
319 /*
320  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
321  */
322 #define NUM_INIT_LISTS (3 * MAX_NUMNODES)
323 static struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
324 #define CACHE_CACHE 0
325 #define SIZE_AC MAX_NUMNODES
326 #define SIZE_L3 (2 * MAX_NUMNODES)
327
328 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
329                         struct kmem_list3 *l3, int tofree);
330 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int len,
331                         int node);
332 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp);
333 static void cache_reap(struct work_struct *unused);
334
335 /*
336  * This function must be completely optimized away if a constant is passed to
337  * it.  Mostly the same as what is in linux/slab.h except it returns an index.
338  */
339 static __always_inline int index_of(const size_t size)
340 {
341         extern void __bad_size(void);
342
343         if (__builtin_constant_p(size)) {
344                 int i = 0;
345
346 #define CACHE(x) \
347         if (size <=x) \
348                 return i; \
349         else \
350                 i++;
351 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
352 #undef CACHE
353                 __bad_size();
354         } else
355                 __bad_size();
356         return 0;
357 }
358
359 static int slab_early_init = 1;
360
361 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
362 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
363
364 static void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
365 {
366         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
367         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
368         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
369         parent->shared = NULL;
370         parent->alien = NULL;
371         parent->colour_next = 0;
372         spin_lock_init(&parent->list_lock);
373         parent->free_objects = 0;
374         parent->free_touched = 0;
375 }
376
377 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)                          \
378         do {                                                            \
379                 INIT_LIST_HEAD(listp);                                  \
380                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
381         } while (0)
382
383 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                             \
384         do {                                                            \
385         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
386         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
387         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
388         } while (0)
389
390 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
391 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
392
393 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
394 /*
395  * Optimization question: fewer reaps means less probability for unnessary
396  * cpucache drain/refill cycles.
397  *
398  * OTOH the cpuarrays can contain lots of objects,
399  * which could lock up otherwise freeable slabs.
400  */
401 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
402 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
403
404 #if STATS
405 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
406 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
407 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
408 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
409 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   ((x)->reaped += (y))
410 #define STATS_SET_HIGH(x)                                               \
411         do {                                                            \
412                 if ((x)->num_active > (x)->high_mark)                   \
413                         (x)->high_mark = (x)->num_active;               \
414         } while (0)
415 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
416 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
417 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
418 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   ((x)->node_overflow++)
419 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i)                                        \
420         do {                                                            \
421                 if ((x)->max_freeable < i)                              \
422                         (x)->max_freeable = i;                          \
423         } while (0)
424 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
425 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
426 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
427 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
428 #else
429 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
430 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
431 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
432 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
433 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   do { (void)(y); } while (0)
434 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
435 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
436 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
437 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
438 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   do { } while (0)
439 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) do { } while (0)
440 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
441 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
442 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
443 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
444 #endif
445
446 #if DEBUG
447
448 /*
449  * memory layout of objects:
450  * 0            : objp
451  * 0 .. cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
452  *              the end of an object is aligned with the end of the real
453  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
454  * cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD .. cachep->obj_offset - 1:
455  *              redzone word.
456  * cachep->obj_offset: The real object.
457  * cachep->size - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
458  * cachep->size - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address
459  *                                      [BYTES_PER_WORD long]
460  */
461 static int obj_offset(struct kmem_cache *cachep)
462 {
463         return cachep->obj_offset;
464 }
465
466 static unsigned long long *dbg_redzone1(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
467 {
468         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
469         return (unsigned long long*) (objp + obj_offset(cachep) -
470                                       sizeof(unsigned long long));
471 }
472
473 static unsigned long long *dbg_redzone2(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
474 {
475         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
476         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
477                 return (unsigned long long *)(objp + cachep->size -
478                                               sizeof(unsigned long long) -
479                                               REDZONE_ALIGN);
480         return (unsigned long long *) (objp + cachep->size -
481                                        sizeof(unsigned long long));
482 }
483
484 static void **dbg_userword(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
485 {
486         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
487         return (void **)(objp + cachep->size - BYTES_PER_WORD);
488 }
489
490 #else
491
492 #define obj_offset(x)                   0
493 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long long *)NULL;})
494 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long long *)NULL;})
495 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
496
497 #endif
498
499 #ifdef CONFIG_TRACING
500 size_t slab_buffer_size(struct kmem_cache *cachep)
501 {
502         return cachep->size;
503 }
504 EXPORT_SYMBOL(slab_buffer_size);
505 #endif
506
507 /*
508  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab or
509  * overridden on the command line.
510  */
511 #define SLAB_MAX_ORDER_HI       1
512 #define SLAB_MAX_ORDER_LO       0
513 static int slab_max_order = SLAB_MAX_ORDER_LO;
514 static bool slab_max_order_set __initdata;
515
516 static inline struct kmem_cache *page_get_cache(struct page *page)
517 {
518         page = compound_head(page);
519         BUG_ON(!PageSlab(page));
520         return page->slab_cache;
521 }
522
523 static inline struct kmem_cache *virt_to_cache(const void *obj)
524 {
525         struct page *page = virt_to_head_page(obj);
526         return page->slab_cache;
527 }
528
529 static inline struct slab *virt_to_slab(const void *obj)
530 {
531         struct page *page = virt_to_head_page(obj);
532
533         VM_BUG_ON(!PageSlab(page));
534         return page->slab_page;
535 }
536
537 static inline void *index_to_obj(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
538                                  unsigned int idx)
539 {
540         return slab->s_mem + cache->size * idx;
541 }
542
543 /*
544  * We want to avoid an expensive divide : (offset / cache->size)
545  *   Using the fact that size is a constant for a particular cache,
546  *   we can replace (offset / cache->size) by
547  *   reciprocal_divide(offset, cache->reciprocal_buffer_size)
548  */
549 static inline unsigned int obj_to_index(const struct kmem_cache *cache,
550                                         const struct slab *slab, void *obj)
551 {
552         u32 offset = (obj - slab->s_mem);
553         return reciprocal_divide(offset, cache->reciprocal_buffer_size);
554 }
555
556 /*
557  * These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes.
558  */
559 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
560 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
561 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
562         CACHE(ULONG_MAX)
563 #undef CACHE
564 };
565 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
566
567 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
568 struct cache_names {
569         char *name;
570         char *name_dma;
571 };
572
573 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
574 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
575 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
576         {NULL,}
577 #undef CACHE
578 };
579
580 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
581     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
582 static struct arraycache_init initarray_generic =
583     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
584
585 /* internal cache of cache description objs */
586 static struct kmem_list3 *cache_cache_nodelists[MAX_NUMNODES];
587 static struct kmem_cache cache_cache = {
588         .nodelists = cache_cache_nodelists,
589         .batchcount = 1,
590         .limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
591         .shared = 1,
592         .size = sizeof(struct kmem_cache),
593         .name = "kmem_cache",
594 };
595
596 #define BAD_ALIEN_MAGIC 0x01020304ul
597
598 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
599
600 /*
601  * Slab sometimes uses the kmalloc slabs to store the slab headers
602  * for other slabs "off slab".
603  * The locking for this is tricky in that it nests within the locks
604  * of all other slabs in a few places; to deal with this special
605  * locking we put on-slab caches into a separate lock-class.
606  *
607  * We set lock class for alien array caches which are up during init.
608  * The lock annotation will be lost if all cpus of a node goes down and
609  * then comes back up during hotplug
610  */
611 static struct lock_class_key on_slab_l3_key;
612 static struct lock_class_key on_slab_alc_key;
613
614 static struct lock_class_key debugobj_l3_key;
615 static struct lock_class_key debugobj_alc_key;
616
617 static void slab_set_lock_classes(struct kmem_cache *cachep,
618                 struct lock_class_key *l3_key, struct lock_class_key *alc_key,
619                 int q)
620 {
621         struct array_cache **alc;
622         struct kmem_list3 *l3;
623         int r;
624
625         l3 = cachep->nodelists[q];
626         if (!l3)
627                 return;
628
629         lockdep_set_class(&l3->list_lock, l3_key);
630         alc = l3->alien;
631         /*
632          * FIXME: This check for BAD_ALIEN_MAGIC
633          * should go away when common slab code is taught to
634          * work even without alien caches.
635          * Currently, non NUMA code returns BAD_ALIEN_MAGIC
636          * for alloc_alien_cache,
637          */
638         if (!alc || (unsigned long)alc == BAD_ALIEN_MAGIC)
639                 return;
640         for_each_node(r) {
641                 if (alc[r])
642                         lockdep_set_class(&alc[r]->lock, alc_key);
643         }
644 }
645
646 static void slab_set_debugobj_lock_classes_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
647 {
648         slab_set_lock_classes(cachep, &debugobj_l3_key, &debugobj_alc_key, node);
649 }
650
651 static void slab_set_debugobj_lock_classes(struct kmem_cache *cachep)
652 {
653         int node;
654
655         for_each_online_node(node)
656                 slab_set_debugobj_lock_classes_node(cachep, node);
657 }
658
659 static void init_node_lock_keys(int q)
660 {
661         struct cache_sizes *s = malloc_sizes;
662
663         if (slab_state < UP)
664                 return;
665
666         for (s = malloc_sizes; s->cs_size != ULONG_MAX; s++) {
667                 struct kmem_list3 *l3;
668
669                 l3 = s->cs_cachep->nodelists[q];
670                 if (!l3 || OFF_SLAB(s->cs_cachep))
671                         continue;
672
673                 slab_set_lock_classes(s->cs_cachep, &on_slab_l3_key,
674                                 &on_slab_alc_key, q);
675         }
676 }
677
678 static inline void init_lock_keys(void)
679 {
680         int node;
681
682         for_each_node(node)
683                 init_node_lock_keys(node);
684 }
685 #else
686 static void init_node_lock_keys(int q)
687 {
688 }
689
690 static inline void init_lock_keys(void)
691 {
692 }
693
694 static void slab_set_debugobj_lock_classes_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
695 {
696 }
697
698 static void slab_set_debugobj_lock_classes(struct kmem_cache *cachep)
699 {
700 }
701 #endif
702
703 static DEFINE_PER_CPU(struct delayed_work, slab_reap_work);
704
705 static inline struct array_cache *cpu_cache_get(struct kmem_cache *cachep)
706 {
707         return cachep->array[smp_processor_id()];
708 }
709
710 static inline struct kmem_cache *__find_general_cachep(size_t size,
711                                                         gfp_t gfpflags)
712 {
713         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
714
715 #if DEBUG
716         /* This happens if someone tries to call
717          * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
718          * the generic caches are initialized.
719          */
720         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
721 #endif
722         if (!size)
723                 return ZERO_SIZE_PTR;
724
725         while (size > csizep->cs_size)
726                 csizep++;
727
728         /*
729          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
730          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
731          * for large kmalloc calls required.
732          */
733 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
734         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
735                 return csizep->cs_dmacachep;
736 #endif
737         return csizep->cs_cachep;
738 }
739
740 static struct kmem_cache *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
741 {
742         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
743 }
744
745 static size_t slab_mgmt_size(size_t nr_objs, size_t align)
746 {
747         return ALIGN(sizeof(struct slab)+nr_objs*sizeof(kmem_bufctl_t), align);
748 }
749
750 /*
751  * Calculate the number of objects and left-over bytes for a given buffer size.
752  */
753 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t buffer_size,
754                            size_t align, int flags, size_t *left_over,
755                            unsigned int *num)
756 {
757         int nr_objs;
758         size_t mgmt_size;
759         size_t slab_size = PAGE_SIZE << gfporder;
760
761         /*
762          * The slab management structure can be either off the slab or
763          * on it. For the latter case, the memory allocated for a
764          * slab is used for:
765          *
766          * - The struct slab
767          * - One kmem_bufctl_t for each object
768          * - Padding to respect alignment of @align
769          * - @buffer_size bytes for each object
770          *
771          * If the slab management structure is off the slab, then the
772          * alignment will already be calculated into the size. Because
773          * the slabs are all pages aligned, the objects will be at the
774          * correct alignment when allocated.
775          */
776         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
777                 mgmt_size = 0;
778                 nr_objs = slab_size / buffer_size;
779
780                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
781                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
782         } else {
783                 /*
784                  * Ignore padding for the initial guess. The padding
785                  * is at most @align-1 bytes, and @buffer_size is at
786                  * least @align. In the worst case, this result will
787                  * be one greater than the number of objects that fit
788                  * into the memory allocation when taking the padding
789                  * into account.
790                  */
791                 nr_objs = (slab_size - sizeof(struct slab)) /
792                           (buffer_size + sizeof(kmem_bufctl_t));
793
794                 /*
795                  * This calculated number will be either the right
796                  * amount, or one greater than what we want.
797                  */
798                 if (slab_mgmt_size(nr_objs, align) + nr_objs*buffer_size
799                        > slab_size)
800                         nr_objs--;
801
802                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
803                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
804
805                 mgmt_size = slab_mgmt_size(nr_objs, align);
806         }
807         *num = nr_objs;
808         *left_over = slab_size - nr_objs*buffer_size - mgmt_size;
809 }
810
811 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__func__, cachep, msg)
812
813 static void __slab_error(const char *function, struct kmem_cache *cachep,
814                         char *msg)
815 {
816         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
817                function, cachep->name, msg);
818         dump_stack();
819 }
820
821 /*
822  * By default on NUMA we use alien caches to stage the freeing of
823  * objects allocated from other nodes. This causes massive memory
824  * inefficiencies when using fake NUMA setup to split memory into a
825  * large number of small nodes, so it can be disabled on the command
826  * line
827   */
828
829 static int use_alien_caches __read_mostly = 1;
830 static int __init noaliencache_setup(char *s)
831 {
832         use_alien_caches = 0;
833         return 1;
834 }
835 __setup("noaliencache", noaliencache_setup);
836
837 static int __init slab_max_order_setup(char *str)
838 {
839         get_option(&str, &slab_max_order);
840         slab_max_order = slab_max_order < 0 ? 0 :
841                                 min(slab_max_order, MAX_ORDER - 1);
842         slab_max_order_set = true;
843
844         return 1;
845 }
846 __setup("slab_max_order=", slab_max_order_setup);
847
848 #ifdef CONFIG_NUMA
849 /*
850  * Special reaping functions for NUMA systems called from cache_reap().
851  * These take care of doing round robin flushing of alien caches (containing
852  * objects freed on different nodes from which they were allocated) and the
853  * flushing of remote pcps by calling drain_node_pages.
854  */
855 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, slab_reap_node);
856
857 static void init_reap_node(int cpu)
858 {
859         int node;
860
861         node = next_node(cpu_to_mem(cpu), node_online_map);
862         if (node == MAX_NUMNODES)
863                 node = first_node(node_online_map);
864
865         per_cpu(slab_reap_node, cpu) = node;
866 }
867
868 static void next_reap_node(void)
869 {
870         int node = __this_cpu_read(slab_reap_node);
871
872         node = next_node(node, node_online_map);
873         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
874                 node = first_node(node_online_map);
875         __this_cpu_write(slab_reap_node, node);
876 }
877
878 #else
879 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
880 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
881 #endif
882
883 /*
884  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
885  * via the workqueue/eventd.
886  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
887  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
888  * lock.
889  */
890 static void __cpuinit start_cpu_timer(int cpu)
891 {
892         struct delayed_work *reap_work = &per_cpu(slab_reap_work, cpu);
893
894         /*
895          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
896          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
897          * at that time.
898          */
899         if (keventd_up() && reap_work->work.func == NULL) {
900                 init_reap_node(cpu);
901                 INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(reap_work, cache_reap);
902                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work,
903                                         __round_jiffies_relative(HZ, cpu));
904         }
905 }
906
907 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
908                                             int batchcount, gfp_t gfp)
909 {
910         int memsize = sizeof(void *) * entries + sizeof(struct array_cache);
911         struct array_cache *nc = NULL;
912
913         nc = kmalloc_node(memsize, gfp, node);
914         /*
915          * The array_cache structures contain pointers to free object.
916          * However, when such objects are allocated or transferred to another
917          * cache the pointers are not cleared and they could be counted as
918          * valid references during a kmemleak scan. Therefore, kmemleak must
919          * not scan such objects.
920          */
921         kmemleak_no_scan(nc);
922         if (nc) {
923                 nc->avail = 0;
924                 nc->limit = entries;
925                 nc->batchcount = batchcount;
926                 nc->touched = 0;
927                 spin_lock_init(&nc->lock);
928         }
929         return nc;
930 }
931
932 static inline bool is_slab_pfmemalloc(struct slab *slabp)
933 {
934         struct page *page = virt_to_page(slabp->s_mem);
935
936         return PageSlabPfmemalloc(page);
937 }
938
939 /* Clears pfmemalloc_active if no slabs have pfmalloc set */
940 static void recheck_pfmemalloc_active(struct kmem_cache *cachep,
941                                                 struct array_cache *ac)
942 {
943         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[numa_mem_id()];
944         struct slab *slabp;
945         unsigned long flags;
946
947         if (!pfmemalloc_active)
948                 return;
949
950         spin_lock_irqsave(&l3->list_lock, flags);
951         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
952                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
953                         goto out;
954
955         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
956                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
957                         goto out;
958
959         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list)
960                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
961                         goto out;
962
963         pfmemalloc_active = false;
964 out:
965         spin_unlock_irqrestore(&l3->list_lock, flags);
966 }
967
968 static void *ac_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
969                                                 gfp_t flags, bool force_refill)
970 {
971         int i;
972         void *objp = ac->entry[--ac->avail];
973
974         /* Ensure the caller is allowed to use objects from PFMEMALLOC slab */
975         if (unlikely(is_obj_pfmemalloc(objp))) {
976                 struct kmem_list3 *l3;
977
978                 if (gfp_pfmemalloc_allowed(flags)) {
979                         clear_obj_pfmemalloc(&objp);
980                         return objp;
981                 }
982
983                 /* The caller cannot use PFMEMALLOC objects, find another one */
984                 for (i = 1; i < ac->avail; i++) {
985                         /* If a !PFMEMALLOC object is found, swap them */
986                         if (!is_obj_pfmemalloc(ac->entry[i])) {
987                                 objp = ac->entry[i];
988                                 ac->entry[i] = ac->entry[ac->avail];
989                                 ac->entry[ac->avail] = objp;
990                                 return objp;
991                         }
992                 }
993
994                 /*
995                  * If there are empty slabs on the slabs_free list and we are
996                  * being forced to refill the cache, mark this one !pfmemalloc.
997                  */
998                 l3 = cachep->nodelists[numa_mem_id()];
999                 if (!list_empty(&l3->slabs_free) && force_refill) {
1000                         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1001                         ClearPageSlabPfmemalloc(virt_to_page(slabp->s_mem));
1002                         clear_obj_pfmemalloc(&objp);
1003                         recheck_pfmemalloc_active(cachep, ac);
1004                         return objp;
1005                 }
1006
1007                 /* No !PFMEMALLOC objects available */
1008                 ac->avail++;
1009                 objp = NULL;
1010         }
1011
1012         return objp;
1013 }
1014
1015 static void ac_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
1016                                                                 void *objp)
1017 {
1018         if (unlikely(pfmemalloc_active)) {
1019                 /* Some pfmemalloc slabs exist, check if this is one */
1020                 struct page *page = virt_to_page(objp);
1021                 if (PageSlabPfmemalloc(page))
1022                         set_obj_pfmemalloc(&objp);
1023         }
1024
1025         ac->entry[ac->avail++] = objp;
1026 }
1027
1028 /*
1029  * Transfer objects in one arraycache to another.
1030  * Locking must be handled by the caller.
1031  *
1032  * Return the number of entries transferred.
1033  */
1034 static int transfer_objects(struct array_cache *to,
1035                 struct array_cache *from, unsigned int max)
1036 {
1037         /* Figure out how many entries to transfer */
1038         int nr = min3(from->avail, max, to->limit - to->avail);
1039
1040         if (!nr)
1041                 return 0;
1042
1043         memcpy(to->entry + to->avail, from->entry + from->avail -nr,
1044                         sizeof(void *) *nr);
1045
1046         from->avail -= nr;
1047         to->avail += nr;
1048         return nr;
1049 }
1050
1051 #ifndef CONFIG_NUMA
1052
1053 #define drain_alien_cache(cachep, alien) do { } while (0)
1054 #define reap_alien(cachep, l3) do { } while (0)
1055
1056 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit, gfp_t gfp)
1057 {
1058         return (struct array_cache **)BAD_ALIEN_MAGIC;
1059 }
1060
1061 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1062 {
1063 }
1064
1065 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1066 {
1067         return 0;
1068 }
1069
1070 static inline void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep,
1071                 gfp_t flags)
1072 {
1073         return NULL;
1074 }
1075
1076 static inline void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep,
1077                  gfp_t flags, int nodeid)
1078 {
1079         return NULL;
1080 }
1081
1082 #else   /* CONFIG_NUMA */
1083
1084 static void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t, int);
1085 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
1086
1087 static struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit, gfp_t gfp)
1088 {
1089         struct array_cache **ac_ptr;
1090         int memsize = sizeof(void *) * nr_node_ids;
1091         int i;
1092
1093         if (limit > 1)
1094                 limit = 12;
1095         ac_ptr = kzalloc_node(memsize, gfp, node);
1096         if (ac_ptr) {
1097                 for_each_node(i) {
1098                         if (i == node || !node_online(i))
1099                                 continue;
1100                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d, gfp);
1101                         if (!ac_ptr[i]) {
1102                                 for (i--; i >= 0; i--)
1103                                         kfree(ac_ptr[i]);
1104                                 kfree(ac_ptr);
1105                                 return NULL;
1106                         }
1107                 }
1108         }
1109         return ac_ptr;
1110 }
1111
1112 static void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1113 {
1114         int i;
1115
1116         if (!ac_ptr)
1117                 return;
1118         for_each_node(i)
1119             kfree(ac_ptr[i]);
1120         kfree(ac_ptr);
1121 }
1122
1123 static void __drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1124                                 struct array_cache *ac, int node)
1125 {
1126         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
1127
1128         if (ac->avail) {
1129                 spin_lock(&rl3->list_lock);
1130                 /*
1131                  * Stuff objects into the remote nodes shared array first.
1132                  * That way we could avoid the overhead of putting the objects
1133                  * into the free lists and getting them back later.
1134                  */
1135                 if (rl3->shared)
1136                         transfer_objects(rl3->shared, ac, ac->limit);
1137
1138                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
1139                 ac->avail = 0;
1140                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
1141         }
1142 }
1143
1144 /*
1145  * Called from cache_reap() to regularly drain alien caches round robin.
1146  */
1147 static void reap_alien(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3)
1148 {
1149         int node = __this_cpu_read(slab_reap_node);
1150
1151         if (l3->alien) {
1152                 struct array_cache *ac = l3->alien[node];
1153
1154                 if (ac && ac->avail && spin_trylock_irq(&ac->lock)) {
1155                         __drain_alien_cache(cachep, ac, node);
1156                         spin_unlock_irq(&ac->lock);
1157                 }
1158         }
1159 }
1160
1161 static void drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1162                                 struct array_cache **alien)
1163 {
1164         int i = 0;
1165         struct array_cache *ac;
1166         unsigned long flags;
1167
1168         for_each_online_node(i) {
1169                 ac = alien[i];
1170                 if (ac) {
1171                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
1172                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
1173                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
1174                 }
1175         }
1176 }
1177
1178 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1179 {
1180         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1181         int nodeid = slabp->nodeid;
1182         struct kmem_list3 *l3;
1183         struct array_cache *alien = NULL;
1184         int node;
1185
1186         node = numa_mem_id();
1187
1188         /*
1189          * Make sure we are not freeing a object from another node to the array
1190          * cache on this cpu.
1191          */
1192         if (likely(slabp->nodeid == node))
1193                 return 0;
1194
1195         l3 = cachep->nodelists[node];
1196         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
1197         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
1198                 alien = l3->alien[nodeid];
1199                 spin_lock(&alien->lock);
1200                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit)) {
1201                         STATS_INC_ACOVERFLOW(cachep);
1202                         __drain_alien_cache(cachep, alien, nodeid);
1203                 }
1204                 ac_put_obj(cachep, alien, objp);
1205                 spin_unlock(&alien->lock);
1206         } else {
1207                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1208                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
1209                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1210         }
1211         return 1;
1212 }
1213 #endif
1214
1215 /*
1216  * Allocates and initializes nodelists for a node on each slab cache, used for
1217  * either memory or cpu hotplug.  If memory is being hot-added, the kmem_list3
1218  * will be allocated off-node since memory is not yet online for the new node.
1219  * When hotplugging memory or a cpu, existing nodelists are not replaced if
1220  * already in use.
1221  *
1222  * Must hold slab_mutex.
1223  */
1224 static int init_cache_nodelists_node(int node)
1225 {
1226         struct kmem_cache *cachep;
1227         struct kmem_list3 *l3;
1228         const int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
1229
1230         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1231                 /*
1232                  * Set up the size64 kmemlist for cpu before we can
1233                  * begin anything. Make sure some other cpu on this
1234                  * node has not already allocated this
1235                  */
1236                 if (!cachep->nodelists[node]) {
1237                         l3 = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
1238                         if (!l3)
1239                                 return -ENOMEM;
1240                         kmem_list3_init(l3);
1241                         l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1242                             ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1243
1244                         /*
1245                          * The l3s don't come and go as CPUs come and
1246                          * go.  slab_mutex is sufficient
1247                          * protection here.
1248                          */
1249                         cachep->nodelists[node] = l3;
1250                 }
1251
1252                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1253                 cachep->nodelists[node]->free_limit =
1254                         (1 + nr_cpus_node(node)) *
1255                         cachep->batchcount + cachep->num;
1256                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1257         }
1258         return 0;
1259 }
1260
1261 static void __cpuinit cpuup_canceled(long cpu)
1262 {
1263         struct kmem_cache *cachep;
1264         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1265         int node = cpu_to_mem(cpu);
1266         const struct cpumask *mask = cpumask_of_node(node);
1267
1268         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1269                 struct array_cache *nc;
1270                 struct array_cache *shared;
1271                 struct array_cache **alien;
1272
1273                 /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
1274                 nc = cachep->array[cpu];
1275                 cachep->array[cpu] = NULL;
1276                 l3 = cachep->nodelists[node];
1277
1278                 if (!l3)
1279                         goto free_array_cache;
1280
1281                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1282
1283                 /* Free limit for this kmem_list3 */
1284                 l3->free_limit -= cachep->batchcount;
1285                 if (nc)
1286                         free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
1287
1288                 if (!cpumask_empty(mask)) {
1289                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1290                         goto free_array_cache;
1291                 }
1292
1293                 shared = l3->shared;
1294                 if (shared) {
1295                         free_block(cachep, shared->entry,
1296                                    shared->avail, node);
1297                         l3->shared = NULL;
1298                 }
1299
1300                 alien = l3->alien;
1301                 l3->alien = NULL;
1302
1303                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1304
1305                 kfree(shared);
1306                 if (alien) {
1307                         drain_alien_cache(cachep, alien);
1308                         free_alien_cache(alien);
1309                 }
1310 free_array_cache:
1311                 kfree(nc);
1312         }
1313         /*
1314          * In the previous loop, all the objects were freed to
1315          * the respective cache's slabs,  now we can go ahead and
1316          * shrink each nodelist to its limit.
1317          */
1318         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1319                 l3 = cachep->nodelists[node];
1320                 if (!l3)
1321                         continue;
1322                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1323         }
1324 }
1325
1326 static int __cpuinit cpuup_prepare(long cpu)
1327 {
1328         struct kmem_cache *cachep;
1329         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1330         int node = cpu_to_mem(cpu);
1331         int err;
1332
1333         /*
1334          * We need to do this right in the beginning since
1335          * alloc_arraycache's are going to use this list.
1336          * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
1337          * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
1338          */
1339         err = init_cache_nodelists_node(node);
1340         if (err < 0)
1341                 goto bad;
1342
1343         /*
1344          * Now we can go ahead with allocating the shared arrays and
1345          * array caches
1346          */
1347         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1348                 struct array_cache *nc;
1349                 struct array_cache *shared = NULL;
1350                 struct array_cache **alien = NULL;
1351
1352                 nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
1353                                         cachep->batchcount, GFP_KERNEL);
1354                 if (!nc)
1355                         goto bad;
1356                 if (cachep->shared) {
1357                         shared = alloc_arraycache(node,
1358                                 cachep->shared * cachep->batchcount,
1359                                 0xbaadf00d, GFP_KERNEL);
1360                         if (!shared) {
1361                                 kfree(nc);
1362                                 goto bad;
1363                         }
1364                 }
1365                 if (use_alien_caches) {
1366                         alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit, GFP_KERNEL);
1367                         if (!alien) {
1368                                 kfree(shared);
1369                                 kfree(nc);
1370                                 goto bad;
1371                         }
1372                 }
1373                 cachep->array[cpu] = nc;
1374                 l3 = cachep->nodelists[node];
1375                 BUG_ON(!l3);
1376
1377                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1378                 if (!l3->shared) {
1379                         /*
1380                          * We are serialised from CPU_DEAD or
1381                          * CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock
1382                          */
1383                         l3->shared = shared;
1384                         shared = NULL;
1385                 }
1386 #ifdef CONFIG_NUMA
1387                 if (!l3->alien) {
1388                         l3->alien = alien;
1389                         alien = NULL;
1390                 }
1391 #endif
1392                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1393                 kfree(shared);
1394                 free_alien_cache(alien);
1395                 if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS)
1396                         slab_set_debugobj_lock_classes_node(cachep, node);
1397         }
1398         init_node_lock_keys(node);
1399
1400         return 0;
1401 bad:
1402         cpuup_canceled(cpu);
1403         return -ENOMEM;
1404 }
1405
1406 static int __cpuinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1407                                     unsigned long action, void *hcpu)
1408 {
1409         long cpu = (long)hcpu;
1410         int err = 0;
1411
1412         switch (action) {
1413         case CPU_UP_PREPARE:
1414         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1415                 mutex_lock(&slab_mutex);
1416                 err = cpuup_prepare(cpu);
1417                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1418                 break;
1419         case CPU_ONLINE:
1420         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1421                 start_cpu_timer(cpu);
1422                 break;
1423 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1424         case CPU_DOWN_PREPARE:
1425         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1426                 /*
1427                  * Shutdown cache reaper. Note that the slab_mutex is
1428                  * held so that if cache_reap() is invoked it cannot do
1429                  * anything expensive but will only modify reap_work
1430                  * and reschedule the timer.
1431                 */
1432                 cancel_delayed_work_sync(&per_cpu(slab_reap_work, cpu));
1433                 /* Now the cache_reaper is guaranteed to be not running. */
1434                 per_cpu(slab_reap_work, cpu).work.func = NULL;
1435                 break;
1436         case CPU_DOWN_FAILED:
1437         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1438                 start_cpu_timer(cpu);
1439                 break;
1440         case CPU_DEAD:
1441         case CPU_DEAD_FROZEN:
1442                 /*
1443                  * Even if all the cpus of a node are down, we don't free the
1444                  * kmem_list3 of any cache. This to avoid a race between
1445                  * cpu_down, and a kmalloc allocation from another cpu for
1446                  * memory from the node of the cpu going down.  The list3
1447                  * structure is usually allocated from kmem_cache_create() and
1448                  * gets destroyed at kmem_cache_destroy().
1449                  */
1450                 /* fall through */
1451 #endif
1452         case CPU_UP_CANCELED:
1453         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1454                 mutex_lock(&slab_mutex);
1455                 cpuup_canceled(cpu);
1456                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1457                 break;
1458         }
1459         return notifier_from_errno(err);
1460 }
1461
1462 static struct notifier_block __cpuinitdata cpucache_notifier = {
1463         &cpuup_callback, NULL, 0
1464 };
1465
1466 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
1467 /*
1468  * Drains freelist for a node on each slab cache, used for memory hot-remove.
1469  * Returns -EBUSY if all objects cannot be drained so that the node is not
1470  * removed.
1471  *
1472  * Must hold slab_mutex.
1473  */
1474 static int __meminit drain_cache_nodelists_node(int node)
1475 {
1476         struct kmem_cache *cachep;
1477         int ret = 0;
1478
1479         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1480                 struct kmem_list3 *l3;
1481
1482                 l3 = cachep->nodelists[node];
1483                 if (!l3)
1484                         continue;
1485
1486                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1487
1488                 if (!list_empty(&l3->slabs_full) ||
1489                     !list_empty(&l3->slabs_partial)) {
1490                         ret = -EBUSY;
1491                         break;
1492                 }
1493         }
1494         return ret;
1495 }
1496
1497 static int __meminit slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
1498                                         unsigned long action, void *arg)
1499 {
1500         struct memory_notify *mnb = arg;
1501         int ret = 0;
1502         int nid;
1503
1504         nid = mnb->status_change_nid;
1505         if (nid < 0)
1506                 goto out;
1507
1508         switch (action) {
1509         case MEM_GOING_ONLINE:
1510                 mutex_lock(&slab_mutex);
1511                 ret = init_cache_nodelists_node(nid);
1512                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1513                 break;
1514         case MEM_GOING_OFFLINE:
1515                 mutex_lock(&slab_mutex);
1516                 ret = drain_cache_nodelists_node(nid);
1517                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1518                 break;
1519         case MEM_ONLINE:
1520         case MEM_OFFLINE:
1521         case MEM_CANCEL_ONLINE:
1522         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
1523                 break;
1524         }
1525 out:
1526         return notifier_from_errno(ret);
1527 }
1528 #endif /* CONFIG_NUMA && CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1529
1530 /*
1531  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
1532  */
1533 static void __init init_list(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *list,
1534                                 int nodeid)
1535 {
1536         struct kmem_list3 *ptr;
1537
1538         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_NOWAIT, nodeid);
1539         BUG_ON(!ptr);
1540
1541         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
1542         /*
1543          * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1544          */
1545         spin_lock_init(&ptr->list_lock);
1546
1547         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
1548         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
1549 }
1550
1551 /*
1552  * For setting up all the kmem_list3s for cache whose buffer_size is same as
1553  * size of kmem_list3.
1554  */
1555 static void __init set_up_list3s(struct kmem_cache *cachep, int index)
1556 {
1557         int node;
1558
1559         for_each_online_node(node) {
1560                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index + node];
1561                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1562                     REAPTIMEOUT_LIST3 +
1563                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1564         }
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Initialisation.  Called after the page allocator have been initialised and
1569  * before smp_init().
1570  */
1571 void __init kmem_cache_init(void)
1572 {
1573         size_t left_over;
1574         struct cache_sizes *sizes;
1575         struct cache_names *names;
1576         int i;
1577         int order;
1578         int node;
1579
1580         if (num_possible_nodes() == 1)
1581                 use_alien_caches = 0;
1582
1583         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1584                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1585                 if (i < MAX_NUMNODES)
1586                         cache_cache.nodelists[i] = NULL;
1587         }
1588         set_up_list3s(&cache_cache, CACHE_CACHE);
1589
1590         /*
1591          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1592          * page orders on machines with more than 32MB of memory if
1593          * not overridden on the command line.
1594          */
1595         if (!slab_max_order_set && totalram_pages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1596                 slab_max_order = SLAB_MAX_ORDER_HI;
1597
1598         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1599          * from caches that do not exist yet:
1600          * 1) initialize the cache_cache cache: it contains the struct
1601          *    kmem_cache structures of all caches, except cache_cache itself:
1602          *    cache_cache is statically allocated.
1603          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1604          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1605          *    array at the end of the bootstrap.
1606          * 2) Create the first kmalloc cache.
1607          *    The struct kmem_cache for the new cache is allocated normally.
1608          *    An __init data area is used for the head array.
1609          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1610          *    head arrays.
1611          * 4) Replace the __init data head arrays for cache_cache and the first
1612          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1613          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for cache_cache and
1614          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1615          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1616          */
1617
1618         node = numa_mem_id();
1619
1620         /* 1) create the cache_cache */
1621         INIT_LIST_HEAD(&slab_caches);
1622         list_add(&cache_cache.list, &slab_caches);
1623         cache_cache.colour_off = cache_line_size();
1624         cache_cache.array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1625         cache_cache.nodelists[node] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE + node];
1626
1627         /*
1628          * struct kmem_cache size depends on nr_node_ids & nr_cpu_ids
1629          */
1630         cache_cache.size = offsetof(struct kmem_cache, array[nr_cpu_ids]) +
1631                                   nr_node_ids * sizeof(struct kmem_list3 *);
1632         cache_cache.object_size = cache_cache.size;
1633         cache_cache.size = ALIGN(cache_cache.size,
1634                                         cache_line_size());
1635         cache_cache.reciprocal_buffer_size =
1636                 reciprocal_value(cache_cache.size);
1637
1638         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1639                 cache_estimate(order, cache_cache.size,
1640                         cache_line_size(), 0, &left_over, &cache_cache.num);
1641                 if (cache_cache.num)
1642                         break;
1643         }
1644         BUG_ON(!cache_cache.num);
1645         cache_cache.gfporder = order;
1646         cache_cache.colour = left_over / cache_cache.colour_off;
1647         cache_cache.slab_size = ALIGN(cache_cache.num * sizeof(kmem_bufctl_t) +
1648                                       sizeof(struct slab), cache_line_size());
1649
1650         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1651         sizes = malloc_sizes;
1652         names = cache_names;
1653
1654         /*
1655          * Initialize the caches that provide memory for the array cache and the
1656          * kmem_list3 structures first.  Without this, further allocations will
1657          * bug.
1658          */
1659
1660         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = __kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1661                                         sizes[INDEX_AC].cs_size,
1662                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1663                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1664                                         NULL);
1665
1666         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1667                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1668                         __kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1669                                 sizes[INDEX_L3].cs_size,
1670                                 ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1671                                 ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1672                                 NULL);
1673         }
1674
1675         slab_early_init = 0;
1676
1677         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1678                 /*
1679                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1680                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1681                  * eliminates "false sharing".
1682                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1683                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1684                  */
1685                 if (!sizes->cs_cachep) {
1686                         sizes->cs_cachep = __kmem_cache_create(names->name,
1687                                         sizes->cs_size,
1688                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1689                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1690                                         NULL);
1691                 }
1692 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1693                 sizes->cs_dmacachep = __kmem_cache_create(
1694                                         names->name_dma,
1695                                         sizes->cs_size,
1696                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1697                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_CACHE_DMA|
1698                                                 SLAB_PANIC,
1699                                         NULL);
1700 #endif
1701                 sizes++;
1702                 names++;
1703         }
1704         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1705         {
1706                 struct array_cache *ptr;
1707
1708                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_NOWAIT);
1709
1710                 BUG_ON(cpu_cache_get(&cache_cache) != &initarray_cache.cache);
1711                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(&cache_cache),
1712                        sizeof(struct arraycache_init));
1713                 /*
1714                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1715                  */
1716                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1717
1718                 cache_cache.array[smp_processor_id()] = ptr;
1719
1720                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_NOWAIT);
1721
1722                 BUG_ON(cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1723                        != &initarray_generic.cache);
1724                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1725                        sizeof(struct arraycache_init));
1726                 /*
1727                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1728                  */
1729                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1730
1731                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1732                     ptr;
1733         }
1734         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1735         {
1736                 int nid;
1737
1738                 for_each_online_node(nid) {
1739                         init_list(&cache_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE + nid], nid);
1740
1741                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1742                                   &initkmem_list3[SIZE_AC + nid], nid);
1743
1744                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1745                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1746                                           &initkmem_list3[SIZE_L3 + nid], nid);
1747                         }
1748                 }
1749         }
1750
1751         slab_state = UP;
1752 }
1753
1754 void __init kmem_cache_init_late(void)
1755 {
1756         struct kmem_cache *cachep;
1757
1758         slab_state = UP;
1759
1760         /* Annotate slab for lockdep -- annotate the malloc caches */
1761         init_lock_keys();
1762
1763         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1764         mutex_lock(&slab_mutex);
1765         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list)
1766                 if (enable_cpucache(cachep, GFP_NOWAIT))
1767                         BUG();
1768         mutex_unlock(&slab_mutex);
1769
1770         /* Done! */
1771         slab_state = FULL;
1772
1773         /*
1774          * Register a cpu startup notifier callback that initializes
1775          * cpu_cache_get for all new cpus
1776          */
1777         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1778
1779 #ifdef CONFIG_NUMA
1780         /*
1781          * Register a memory hotplug callback that initializes and frees
1782          * nodelists.
1783          */
1784         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
1785 #endif
1786
1787         /*
1788          * The reap timers are started later, with a module init call: That part
1789          * of the kernel is not yet operational.
1790          */
1791 }
1792
1793 static int __init cpucache_init(void)
1794 {
1795         int cpu;
1796
1797         /*
1798          * Register the timers that return unneeded pages to the page allocator
1799          */
1800         for_each_online_cpu(cpu)
1801                 start_cpu_timer(cpu);
1802
1803         /* Done! */
1804         slab_state = FULL;
1805         return 0;
1806 }
1807 __initcall(cpucache_init);
1808
1809 static noinline void
1810 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfpflags, int nodeid)
1811 {
1812         struct kmem_list3 *l3;
1813         struct slab *slabp;
1814         unsigned long flags;
1815         int node;
1816
1817         printk(KERN_WARNING
1818                 "SLAB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1819                 nodeid, gfpflags);
1820         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, order: %d\n",
1821                 cachep->name, cachep->size, cachep->gfporder);
1822
1823         for_each_online_node(node) {
1824                 unsigned long active_objs = 0, num_objs = 0, free_objects = 0;
1825                 unsigned long active_slabs = 0, num_slabs = 0;
1826
1827                 l3 = cachep->nodelists[node];
1828                 if (!l3)
1829                         continue;
1830
1831                 spin_lock_irqsave(&l3->list_lock, flags);
1832                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
1833                         active_objs += cachep->num;
1834                         active_slabs++;
1835                 }
1836                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
1837                         active_objs += slabp->inuse;
1838                         active_slabs++;
1839                 }
1840                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list)
1841                         num_slabs++;
1842
1843                 free_objects += l3->free_objects;
1844                 spin_unlock_irqrestore(&l3->list_lock, flags);
1845
1846                 num_slabs += active_slabs;
1847                 num_objs = num_slabs * cachep->num;
1848                 printk(KERN_WARNING
1849                         "  node %d: slabs: %ld/%ld, objs: %ld/%ld, free: %ld\n",
1850                         node, active_slabs, num_slabs, active_objs, num_objs,
1851                         free_objects);
1852         }
1853 }
1854
1855 /*
1856  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1857  *
1858  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1859  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1860  * would be relatively rare and ignorable.
1861  */
1862 static void *kmem_getpages(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1863 {
1864         struct page *page;
1865         int nr_pages;
1866         int i;
1867
1868 #ifndef CONFIG_MMU
1869         /*
1870          * Nommu uses slab's for process anonymous memory allocations, and thus
1871          * requires __GFP_COMP to properly refcount higher order allocations
1872          */
1873         flags |= __GFP_COMP;
1874 #endif
1875
1876         flags |= cachep->allocflags;
1877         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1878                 flags |= __GFP_RECLAIMABLE;
1879
1880         page = alloc_pages_exact_node(nodeid, flags | __GFP_NOTRACK, cachep->gfporder);
1881         if (!page) {
1882                 if (!(flags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1883                         slab_out_of_memory(cachep, flags, nodeid);
1884                 return NULL;
1885         }
1886
1887         /* Record if ALLOC_NO_WATERMARKS was set when allocating the slab */
1888         if (unlikely(page->pfmemalloc))
1889                 pfmemalloc_active = true;
1890
1891         nr_pages = (1 << cachep->gfporder);
1892         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1893                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1894                         NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_pages);
1895         else
1896                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1897                         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_pages);
1898         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1899                 __SetPageSlab(page + i);
1900
1901                 if (page->pfmemalloc)
1902                         SetPageSlabPfmemalloc(page + i);
1903         }
1904
1905         if (kmemcheck_enabled && !(cachep->flags & SLAB_NOTRACK)) {
1906                 kmemcheck_alloc_shadow(page, cachep->gfporder, flags, nodeid);
1907
1908                 if (cachep->ctor)
1909                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, nr_pages);
1910                 else
1911                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, nr_pages);
1912         }
1913
1914         return page_address(page);
1915 }
1916
1917 /*
1918  * Interface to system's page release.
1919  */
1920 static void kmem_freepages(struct kmem_cache *cachep, void *addr)
1921 {
1922         unsigned long i = (1 << cachep->gfporder);
1923         struct page *page = virt_to_page(addr);
1924         const unsigned long nr_freed = i;
1925
1926         kmemcheck_free_shadow(page, cachep->gfporder);
1927
1928         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1929                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1930                                 NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_freed);
1931         else
1932                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1933                                 NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_freed);
1934         while (i--) {
1935                 BUG_ON(!PageSlab(page));
1936                 __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1937                 __ClearPageSlab(page);
1938                 page++;
1939         }
1940         if (current->reclaim_state)
1941                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1942         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1943 }
1944
1945 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1946 {
1947         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *)head;
1948         struct kmem_cache *cachep = slab_rcu->cachep;
1949
1950         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1951         if (OFF_SLAB(cachep))
1952                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1953 }
1954
1955 #if DEBUG
1956
1957 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1958 static void store_stackinfo(struct kmem_cache *cachep, unsigned long *addr,
1959                             unsigned long caller)
1960 {
1961         int size = cachep->object_size;
1962
1963         addr = (unsigned long *)&((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1964
1965         if (size < 5 * sizeof(unsigned long))
1966                 return;
1967
1968         *addr++ = 0x12345678;
1969         *addr++ = caller;
1970         *addr++ = smp_processor_id();
1971         size -= 3 * sizeof(unsigned long);
1972         {
1973                 unsigned long *sptr = &caller;
1974                 unsigned long svalue;
1975
1976                 while (!kstack_end(sptr)) {
1977                         svalue = *sptr++;
1978                         if (kernel_text_address(svalue)) {
1979                                 *addr++ = svalue;
1980                                 size -= sizeof(unsigned long);
1981                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
1982                                         break;
1983                         }
1984                 }
1985
1986         }
1987         *addr++ = 0x87654321;
1988 }
1989 #endif
1990
1991 static void poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *addr, unsigned char val)
1992 {
1993         int size = cachep->object_size;
1994         addr = &((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1995
1996         memset(addr, val, size);
1997         *(unsigned char *)(addr + size - 1) = POISON_END;
1998 }
1999
2000 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
2001 {
2002         int i;
2003         unsigned char error = 0;
2004         int bad_count = 0;
2005
2006         printk(KERN_ERR "%03x: ", offset);
2007         for (i = 0; i < limit; i++) {
2008                 if (data[offset + i] != POISON_FREE) {
2009                         error = data[offset + i];
2010                         bad_count++;
2011                 }
2012         }
2013         print_hex_dump(KERN_CONT, "", 0, 16, 1,
2014                         &data[offset], limit, 1);
2015
2016         if (bad_count == 1) {
2017                 error ^= POISON_FREE;
2018                 if (!(error & (error - 1))) {
2019                         printk(KERN_ERR "Single bit error detected. Probably "
2020                                         "bad RAM.\n");
2021 #ifdef CONFIG_X86
2022                         printk(KERN_ERR "Run memtest86+ or a similar memory "
2023                                         "test tool.\n");
2024 #else
2025                         printk(KERN_ERR "Run a memory test tool.\n");
2026 #endif
2027                 }
2028         }
2029 }
2030 #endif
2031
2032 #if DEBUG
2033
2034 static void print_objinfo(struct kmem_cache *cachep, void *objp, int lines)
2035 {
2036         int i, size;
2037         char *realobj;
2038
2039         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2040                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%llx/0x%llx.\n",
2041                         *dbg_redzone1(cachep, objp),
2042                         *dbg_redzone2(cachep, objp));
2043         }
2044
2045         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
2046                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
2047                         *dbg_userword(cachep, objp));
2048                 print_symbol("(%s)",
2049                                 (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
2050                 printk("\n");
2051         }
2052         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2053         size = cachep->object_size;
2054         for (i = 0; i < size && lines; i += 16, lines--) {
2055                 int limit;
2056                 limit = 16;
2057                 if (i + limit > size)
2058                         limit = size - i;
2059                 dump_line(realobj, i, limit);
2060         }
2061 }
2062
2063 static void check_poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
2064 {
2065         char *realobj;
2066         int size, i;
2067         int lines = 0;
2068
2069         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2070         size = cachep->object_size;
2071
2072         for (i = 0; i < size; i++) {
2073                 char exp = POISON_FREE;
2074                 if (i == size - 1)
2075                         exp = POISON_END;
2076                 if (realobj[i] != exp) {
2077                         int limit;
2078                         /* Mismatch ! */
2079                         /* Print header */
2080                         if (lines == 0) {
2081                                 printk(KERN_ERR
2082                                         "Slab corruption (%s): %s start=%p, len=%d\n",
2083                                         print_tainted(), cachep->name, realobj, size);
2084                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
2085                         }
2086                         /* Hexdump the affected line */
2087                         i = (i / 16) * 16;
2088                         limit = 16;
2089                         if (i + limit > size)
2090                                 limit = size - i;
2091                         dump_line(realobj, i, limit);
2092                         i += 16;
2093                         lines++;
2094                         /* Limit to 5 lines */
2095                         if (lines > 5)
2096                                 break;
2097                 }
2098         }
2099         if (lines != 0) {
2100                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
2101                  * exist:
2102                  */
2103                 struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
2104                 unsigned int objnr;
2105
2106                 objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2107                 if (objnr) {
2108                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr - 1);
2109                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2110                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
2111                                realobj, size);
2112                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
2113                 }
2114                 if (objnr + 1 < cachep->num) {
2115                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr + 1);
2116                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2117                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
2118                                realobj, size);
2119                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
2120                 }
2121         }
2122 }
2123 #endif
2124
2125 #if DEBUG
2126 static void slab_destroy_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2127 {
2128         int i;
2129         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2130                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2131
2132                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2133 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2134                         if (cachep->size % PAGE_SIZE == 0 &&
2135                                         OFF_SLAB(cachep))
2136                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2137                                         cachep->size / PAGE_SIZE, 1);
2138                         else
2139                                 check_poison_obj(cachep, objp);
2140 #else
2141                         check_poison_obj(cachep, objp);
2142 #endif
2143                 }
2144                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2145                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2146                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
2147                                            "was overwritten");
2148                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2149                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
2150                                            "was overwritten");
2151                 }
2152         }
2153 }
2154 #else
2155 static void slab_destroy_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2156 {
2157 }
2158 #endif
2159
2160 /**
2161  * slab_destroy - destroy and release all objects in a slab
2162  * @cachep: cache pointer being destroyed
2163  * @slabp: slab pointer being destroyed
2164  *
2165  * Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
2166  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.  The
2167  * cache-lock is not held/needed.
2168  */
2169 static void slab_destroy(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2170 {
2171         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
2172
2173         slab_destroy_debugcheck(cachep, slabp);
2174         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
2175                 struct slab_rcu *slab_rcu;
2176
2177                 slab_rcu = (struct slab_rcu *)slabp;
2178                 slab_rcu->cachep = cachep;
2179                 slab_rcu->addr = addr;
2180                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
2181         } else {
2182                 kmem_freepages(cachep, addr);
2183                 if (OFF_SLAB(cachep))
2184                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
2185         }
2186 }
2187
2188 static void __kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2189 {
2190         int i;
2191         struct kmem_list3 *l3;
2192
2193         for_each_online_cpu(i)
2194             kfree(cachep->array[i]);
2195
2196         /* NUMA: free the list3 structures */
2197         for_each_online_node(i) {
2198                 l3 = cachep->nodelists[i];
2199                 if (l3) {
2200                         kfree(l3->shared);
2201                         free_alien_cache(l3->alien);
2202                         kfree(l3);
2203                 }
2204         }
2205         kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2206 }
2207
2208
2209 /**
2210  * calculate_slab_order - calculate size (page order) of slabs
2211  * @cachep: pointer to the cache that is being created
2212  * @size: size of objects to be created in this cache.
2213  * @align: required alignment for the objects.
2214  * @flags: slab allocation flags
2215  *
2216  * Also calculates the number of objects per slab.
2217  *
2218  * This could be made much more intelligent.  For now, try to avoid using
2219  * high order pages for slabs.  When the gfp() functions are more friendly
2220  * towards high-order requests, this should be changed.
2221  */
2222 static size_t calculate_slab_order(struct kmem_cache *cachep,
2223                         size_t size, size_t align, unsigned long flags)
2224 {
2225         unsigned long offslab_limit;
2226         size_t left_over = 0;
2227         int gfporder;
2228
2229         for (gfporder = 0; gfporder <= KMALLOC_MAX_ORDER; gfporder++) {
2230                 unsigned int num;
2231                 size_t remainder;
2232
2233                 cache_estimate(gfporder, size, align, flags, &remainder, &num);
2234                 if (!num)
2235                         continue;
2236
2237                 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2238                         /*
2239                          * Max number of objs-per-slab for caches which
2240                          * use off-slab slabs. Needed to avoid a possible
2241                          * looping condition in cache_grow().
2242                          */
2243                         offslab_limit = size - sizeof(struct slab);
2244                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
2245
2246                         if (num > offslab_limit)
2247                                 break;
2248                 }
2249
2250                 /* Found something acceptable - save it away */
2251                 cachep->num = num;
2252                 cachep->gfporder = gfporder;
2253                 left_over = remainder;
2254
2255                 /*
2256                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
2257                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
2258                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
2259                  */
2260                 if (flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2261                         break;
2262
2263                 /*
2264                  * Large number of objects is good, but very large slabs are
2265                  * currently bad for the gfp()s.
2266                  */
2267                 if (gfporder >= slab_max_order)
2268                         break;
2269
2270                 /*
2271                  * Acceptable internal fragmentation?
2272                  */
2273                 if (left_over * 8 <= (PAGE_SIZE << gfporder))
2274                         break;
2275         }
2276         return left_over;
2277 }
2278
2279 static int __init_refok setup_cpu_cache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
2280 {
2281         if (slab_state >= FULL)
2282                 return enable_cpucache(cachep, gfp);
2283
2284         if (slab_state == DOWN) {
2285                 /*
2286                  * Note: the first kmem_cache_create must create the cache
2287                  * that's used by kmalloc(24), otherwise the creation of
2288                  * further caches will BUG().
2289                  */
2290                 cachep->array[smp_processor_id()] = &initarray_generic.cache;
2291
2292                 /*
2293                  * If the cache that's used by kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is
2294                  * the first cache, then we need to set up all its list3s,
2295                  * otherwise the creation of further caches will BUG().
2296                  */
2297                 set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
2298                 if (INDEX_AC == INDEX_L3)
2299                         slab_state = PARTIAL_L3;
2300                 else
2301                         slab_state = PARTIAL_ARRAYCACHE;
2302         } else {
2303                 cachep->array[smp_processor_id()] =
2304                         kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), gfp);
2305
2306                 if (slab_state == PARTIAL_ARRAYCACHE) {
2307                         set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
2308                         slab_state = PARTIAL_L3;
2309                 } else {
2310                         int node;
2311                         for_each_online_node(node) {
2312                                 cachep->nodelists[node] =
2313                                     kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
2314                                                 gfp, node);
2315                                 BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
2316                                 kmem_list3_init(cachep->nodelists[node]);
2317                         }
2318                 }
2319         }
2320         cachep->nodelists[numa_mem_id()]->next_reap =
2321                         jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
2322                         ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
2323
2324         cpu_cache_get(cachep)->avail = 0;
2325         cpu_cache_get(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2326         cpu_cache_get(cachep)->batchcount = 1;
2327         cpu_cache_get(cachep)->touched = 0;
2328         cachep->batchcount = 1;
2329         cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2330         return 0;
2331 }
2332
2333 /**
2334  * __kmem_cache_create - Create a cache.
2335  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
2336  * @size: The size of objects to be created in this cache.
2337  * @align: The required alignment for the objects.
2338  * @flags: SLAB flags
2339  * @ctor: A constructor for the objects.
2340  *
2341  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
2342  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
2343  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
2344  *
2345  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
2346  * the module calling this has to destroy the cache before getting unloaded.
2347  *
2348  * The flags are
2349  *
2350  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
2351  * to catch references to uninitialised memory.
2352  *
2353  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
2354  * for buffer overruns.
2355  *
2356  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
2357  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
2358  * as davem.
2359  */
2360 struct kmem_cache *
2361 __kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
2362         unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
2363 {
2364         size_t left_over, slab_size, ralign;
2365         struct kmem_cache *cachep = NULL;
2366         gfp_t gfp;
2367
2368 #if DEBUG
2369 #if FORCED_DEBUG
2370         /*
2371          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
2372          * large objects, if the increased size would increase the object size
2373          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
2374          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
2375          */
2376         if (size < 4096 || fls(size - 1) == fls(size-1 + REDZONE_ALIGN +
2377                                                 2 * sizeof(unsigned long long)))
2378                 flags |= SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER;
2379         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2380                 flags |= SLAB_POISON;
2381 #endif
2382         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2383                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
2384 #endif
2385         /*
2386          * Always checks flags, a caller might be expecting debug support which
2387          * isn't available.
2388          */
2389         BUG_ON(flags & ~CREATE_MASK);
2390
2391         /*
2392          * Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
2393          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
2394          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
2395          */
2396         if (size & (BYTES_PER_WORD - 1)) {
2397                 size += (BYTES_PER_WORD - 1);
2398                 size &= ~(BYTES_PER_WORD - 1);
2399         }
2400
2401         /* calculate the final buffer alignment: */
2402
2403         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
2404         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2405                 /*
2406                  * Default alignment: as specified by the arch code.  Except if
2407                  * an object is really small, then squeeze multiple objects into
2408                  * one cacheline.
2409                  */
2410                 ralign = cache_line_size();
2411                 while (size <= ralign / 2)
2412                         ralign /= 2;
2413         } else {
2414                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2415         }
2416
2417         /*
2418          * Redzoning and user store require word alignment or possibly larger.
2419          * Note this will be overridden by architecture or caller mandated
2420          * alignment if either is greater than BYTES_PER_WORD.
2421          */
2422         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2423                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2424
2425         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2426                 ralign = REDZONE_ALIGN;
2427                 /* If redzoning, ensure that the second redzone is suitably
2428                  * aligned, by adjusting the object size accordingly. */
2429                 size += REDZONE_ALIGN - 1;
2430                 size &= ~(REDZONE_ALIGN - 1);
2431         }
2432
2433         /* 2) arch mandated alignment */
2434         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
2435                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2436         }
2437         /* 3) caller mandated alignment */
2438         if (ralign < align) {
2439                 ralign = align;
2440         }
2441         /* disable debug if necessary */
2442         if (ralign > __alignof__(unsigned long long))
2443                 flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2444         /*
2445          * 4) Store it.
2446          */
2447         align = ralign;
2448
2449         if (slab_is_available())
2450                 gfp = GFP_KERNEL;
2451         else
2452                 gfp = GFP_NOWAIT;
2453
2454         /* Get cache's description obj. */
2455         cachep = kmem_cache_zalloc(&cache_cache, gfp);
2456         if (!cachep)
2457                 return NULL;
2458
2459         cachep->nodelists = (struct kmem_list3 **)&cachep->array[nr_cpu_ids];
2460         cachep->object_size = size;
2461         cachep->align = align;
2462 #if DEBUG
2463
2464         /*
2465          * Both debugging options require word-alignment which is calculated
2466          * into align above.
2467          */
2468         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2469                 /* add space for red zone words */
2470                 cachep->obj_offset += sizeof(unsigned long long);
2471                 size += 2 * sizeof(unsigned long long);
2472         }
2473         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
2474                 /* user store requires one word storage behind the end of
2475                  * the real object. But if the second red zone needs to be
2476                  * aligned to 64 bits, we must allow that much space.
2477                  */
2478                 if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2479                         size += REDZONE_ALIGN;
2480                 else
2481                         size += BYTES_PER_WORD;
2482         }
2483 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
2484         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3 + 1].cs_size
2485             && cachep->object_size > cache_line_size() && ALIGN(size, align) < PAGE_SIZE) {
2486                 cachep->obj_offset += PAGE_SIZE - ALIGN(size, align);
2487                 size = PAGE_SIZE;
2488         }
2489 #endif
2490 #endif
2491
2492         /*
2493          * Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab.
2494          * (bootstrapping cannot cope with offslab caches so don't do
2495          * it too early on. Always use on-slab management when
2496          * SLAB_NOLEAKTRACE to avoid recursive calls into kmemleak)
2497          */
2498         if ((size >= (PAGE_SIZE >> 3)) && !slab_early_init &&
2499             !(flags & SLAB_NOLEAKTRACE))
2500                 /*
2501                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
2502                  * off-slab (should allow better packing of objs).
2503                  */
2504                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
2505
2506         size = ALIGN(size, align);
2507
2508         left_over = calculate_slab_order(cachep, size, align, flags);
2509
2510         if (!cachep->num) {
2511                 printk(KERN_ERR
2512                        "kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
2513                 kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2514                 return NULL;
2515         }
2516         slab_size = ALIGN(cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t)
2517                           + sizeof(struct slab), align);
2518
2519         /*
2520          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
2521          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
2522          */
2523         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
2524                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
2525                 left_over -= slab_size;
2526         }
2527
2528         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2529                 /* really off slab. No need for manual alignment */
2530                 slab_size =
2531                     cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t) + sizeof(struct slab);
2532
2533 #ifdef CONFIG_PAGE_POISONING
2534                 /* If we're going to use the generic kernel_map_pages()
2535                  * poisoning, then it's going to smash the contents of
2536                  * the redzone and userword anyhow, so switch them off.
2537                  */
2538                 if (size % PAGE_SIZE == 0 && flags & SLAB_POISON)
2539                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2540 #endif
2541         }
2542
2543         cachep->colour_off = cache_line_size();
2544         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
2545         if (cachep->colour_off < align)
2546                 cachep->colour_off = align;
2547         cachep->colour = left_over / cachep->colour_off;
2548         cachep->slab_size = slab_size;
2549         cachep->flags = flags;
2550         cachep->allocflags = 0;
2551         if (CONFIG_ZONE_DMA_FLAG && (flags & SLAB_CACHE_DMA))
2552                 cachep->allocflags |= GFP_DMA;
2553         cachep->size = size;
2554         cachep->reciprocal_buffer_size = reciprocal_value(size);
2555
2556         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2557                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
2558                 /*
2559                  * This is a possibility for one of the malloc_sizes caches.
2560                  * But since we go off slab only for object size greater than
2561                  * PAGE_SIZE/8, and malloc_sizes gets created in ascending order,
2562                  * this should not happen at all.
2563                  * But leave a BUG_ON for some lucky dude.
2564                  */
2565                 BUG_ON(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep->slabp_cache));
2566         }
2567         cachep->ctor = ctor;
2568         cachep->name = name;
2569
2570         if (setup_cpu_cache(cachep, gfp)) {
2571                 __kmem_cache_destroy(cachep);
2572                 return NULL;
2573         }
2574
2575         if (flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS) {
2576                 /*
2577                  * Would deadlock through slab_destroy()->call_rcu()->
2578                  * debug_object_activate()->kmem_cache_alloc().
2579                  */
2580                 WARN_ON_ONCE(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU);
2581
2582                 slab_set_debugobj_lock_classes(cachep);
2583         }
2584
2585         /* cache setup completed, link it into the list */
2586         list_add(&cachep->list, &slab_caches);
2587         return cachep;
2588 }
2589
2590 #if DEBUG
2591 static void check_irq_off(void)
2592 {
2593         BUG_ON(!irqs_disabled());
2594 }
2595
2596 static void check_irq_on(void)
2597 {
2598         BUG_ON(irqs_disabled());
2599 }
2600
2601 static void check_spinlock_acquired(struct kmem_cache *cachep)
2602 {
2603 #ifdef CONFIG_SMP
2604         check_irq_off();
2605         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_mem_id()]->list_lock);
2606 #endif
2607 }
2608
2609 static void check_spinlock_acquired_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
2610 {
2611 #ifdef CONFIG_SMP
2612         check_irq_off();
2613         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2614 #endif
2615 }
2616
2617 #else
2618 #define check_irq_off() do { } while(0)
2619 #define check_irq_on()  do { } while(0)
2620 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
2621 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
2622 #endif
2623
2624 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
2625                         struct array_cache *ac,
2626                         int force, int node);
2627
2628 static void do_drain(void *arg)
2629 {
2630         struct kmem_cache *cachep = arg;
2631         struct array_cache *ac;
2632         int node = numa_mem_id();
2633
2634         check_irq_off();
2635         ac = cpu_cache_get(cachep);
2636         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2637         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
2638         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2639         ac->avail = 0;
2640 }
2641
2642 static void drain_cpu_caches(struct kmem_cache *cachep)
2643 {
2644         struct kmem_list3 *l3;
2645         int node;
2646
2647         on_each_cpu(do_drain, cachep, 1);
2648         check_irq_on();
2649         for_each_online_node(node) {
2650                 l3 = cachep->nodelists[node];
2651                 if (l3 && l3->alien)
2652                         drain_alien_cache(cachep, l3->alien);
2653         }
2654
2655         for_each_online_node(node) {
2656                 l3 = cachep->nodelists[node];
2657                 if (l3)
2658                         drain_array(cachep, l3, l3->shared, 1, node);
2659         }
2660 }
2661
2662 /*
2663  * Remove slabs from the list of free slabs.
2664  * Specify the number of slabs to drain in tofree.
2665  *
2666  * Returns the actual number of slabs released.
2667  */
2668 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
2669                         struct kmem_list3 *l3, int tofree)
2670 {
2671         struct list_head *p;
2672         int nr_freed;
2673         struct slab *slabp;
2674
2675         nr_freed = 0;
2676         while (nr_freed < tofree && !list_empty(&l3->slabs_free)) {
2677
2678                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2679                 p = l3->slabs_free.prev;
2680                 if (p == &l3->slabs_free) {
2681                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2682                         goto out;
2683                 }
2684
2685                 slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2686 #if DEBUG
2687                 BUG_ON(slabp->inuse);
2688 #endif
2689                 list_del(&slabp->list);
2690                 /*
2691                  * Safe to drop the lock. The slab is no longer linked
2692                  * to the cache.
2693                  */
2694                 l3->free_objects -= cache->num;
2695                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2696                 slab_destroy(cache, slabp);
2697                 nr_freed++;
2698         }
2699 out:
2700         return nr_freed;
2701 }
2702
2703 /* Called with slab_mutex held to protect against cpu hotplug */
2704 static int __cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2705 {
2706         int ret = 0, i = 0;
2707         struct kmem_list3 *l3;
2708
2709         drain_cpu_caches(cachep);
2710
2711         check_irq_on();
2712         for_each_online_node(i) {
2713                 l3 = cachep->nodelists[i];
2714                 if (!l3)
2715                         continue;
2716
2717                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
2718
2719                 ret += !list_empty(&l3->slabs_full) ||
2720                         !list_empty(&l3->slabs_partial);
2721         }
2722         return (ret ? 1 : 0);
2723 }
2724
2725 /**
2726  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
2727  * @cachep: The cache to shrink.
2728  *
2729  * Releases as many slabs as possible for a cache.
2730  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
2731  */
2732 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2733 {
2734         int ret;
2735         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2736
2737         get_online_cpus();
2738         mutex_lock(&slab_mutex);
2739         ret = __cache_shrink(cachep);
2740         mutex_unlock(&slab_mutex);
2741         put_online_cpus();
2742         return ret;
2743 }
2744 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2745
2746 /**
2747  * kmem_cache_destroy - delete a cache
2748  * @cachep: the cache to destroy
2749  *
2750  * Remove a &struct kmem_cache object from the slab cache.
2751  *
2752  * It is expected this function will be called by a module when it is
2753  * unloaded.  This will remove the cache completely, and avoid a duplicate
2754  * cache being allocated each time a module is loaded and unloaded, if the
2755  * module doesn't have persistent in-kernel storage across loads and unloads.
2756  *
2757  * The cache must be empty before calling this function.
2758  *
2759  * The caller must guarantee that no one will allocate memory from the cache
2760  * during the kmem_cache_destroy().
2761  */
2762 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2763 {
2764         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2765
2766         /* Find the cache in the chain of caches. */
2767         get_online_cpus();
2768         mutex_lock(&slab_mutex);
2769         /*
2770          * the chain is never empty, cache_cache is never destroyed
2771          */
2772         list_del(&cachep->list);
2773         if (__cache_shrink(cachep)) {
2774                 slab_error(cachep, "Can't free all objects");
2775                 list_add(&cachep->list, &slab_caches);
2776                 mutex_unlock(&slab_mutex);
2777                 put_online_cpus();
2778                 return;
2779         }
2780
2781         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2782                 rcu_barrier();
2783
2784         __kmem_cache_destroy(cachep);
2785         mutex_unlock(&slab_mutex);
2786         put_online_cpus();
2787 }
2788 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2789
2790 /*
2791  * Get the memory for a slab management obj.
2792  * For a slab cache when the slab descriptor is off-slab, slab descriptors
2793  * always come from malloc_sizes caches.  The slab descriptor cannot
2794  * come from the same cache which is getting created because,
2795  * when we are searching for an appropriate cache for these
2796  * descriptors in kmem_cache_create, we search through the malloc_sizes array.
2797  * If we are creating a malloc_sizes cache here it would not be visible to
2798  * kmem_find_general_cachep till the initialization is complete.
2799  * Hence we cannot have slabp_cache same as the original cache.
2800  */
2801 static struct slab *alloc_slabmgmt(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2802                                    int colour_off, gfp_t local_flags,
2803                                    int nodeid)
2804 {
2805         struct slab *slabp;
2806
2807         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2808                 /* Slab management obj is off-slab. */
2809                 slabp = kmem_cache_alloc_node(cachep->slabp_cache,
2810                                               local_flags, nodeid);
2811                 /*
2812                  * If the first object in the slab is leaked (it's allocated
2813                  * but no one has a reference to it), we want to make sure
2814                  * kmemleak does not treat the ->s_mem pointer as a reference
2815                  * to the object. Otherwise we will not report the leak.
2816                  */
2817                 kmemleak_scan_area(&slabp->list, sizeof(struct list_head),
2818                                    local_flags);
2819                 if (!slabp)
2820                         return NULL;
2821         } else {
2822                 slabp = objp + colour_off;
2823                 colour_off += cachep->slab_size;
2824         }
2825         slabp->inuse = 0;
2826         slabp->colouroff = colour_off;
2827         slabp->s_mem = objp + colour_off;
2828         slabp->nodeid = nodeid;
2829         slabp->free = 0;
2830         return slabp;
2831 }
2832
2833 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2834 {
2835         return (kmem_bufctl_t *) (slabp + 1);
2836 }
2837
2838 static void cache_init_objs(struct kmem_cache *cachep,
2839                             struct slab *slabp)
2840 {
2841         int i;
2842
2843         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2844                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2845 #if DEBUG
2846                 /* need to poison the objs? */
2847                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2848                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2849                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2850                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2851
2852                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2853                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2854                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2855                 }
2856                 /*
2857                  * Constructors are not allowed to allocate memory from the same
2858                  * cache which they are a constructor for.  Otherwise, deadlock.
2859                  * They must also be threaded.
2860                  */
2861                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2862                         cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep));
2863
2864                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2865                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2866                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2867                                            " end of an object");
2868                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2869                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2870                                            " start of an object");
2871                 }
2872                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE) == 0 &&
2873                             OFF_SLAB(cachep) && cachep->flags & SLAB_POISON)
2874                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2875                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 0);
2876 #else
2877                 if (cachep->ctor)
2878                         cachep->ctor(objp);
2879 #endif
2880                 slab_bufctl(slabp)[i] = i + 1;
2881         }
2882         slab_bufctl(slabp)[i - 1] = BUFCTL_END;
2883 }
2884
2885 static void kmem_flagcheck(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2886 {
2887         if (CONFIG_ZONE_DMA_FLAG) {
2888                 if (flags & GFP_DMA)
2889                         BUG_ON(!(cachep->allocflags & GFP_DMA));
2890                 else
2891                         BUG_ON(cachep->allocflags & GFP_DMA);
2892         }
2893 }
2894
2895 static void *slab_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2896                                 int nodeid)
2897 {
2898         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, slabp->free);
2899         kmem_bufctl_t next;
2900
2901         slabp->inuse++;
2902         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2903 #if DEBUG
2904         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2905         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2906 #endif
2907         slabp->free = next;
2908
2909         return objp;
2910 }
2911
2912 static void slab_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2913                                 void *objp, int nodeid)
2914 {
2915         unsigned int objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2916
2917 #if DEBUG
2918         /* Verify that the slab belongs to the intended node */
2919         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2920
2921         if (slab_bufctl(slabp)[objnr] + 1 <= SLAB_LIMIT + 1) {
2922                 printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2923                                 "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2924                 BUG();
2925         }
2926 #endif
2927         slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2928         slabp->free = objnr;
2929         slabp->inuse--;
2930 }
2931
2932 /*
2933  * Map pages beginning at addr to the given cache and slab. This is required
2934  * for the slab allocator to be able to lookup the cache and slab of a
2935  * virtual address for kfree, ksize, and slab debugging.
2936  */
2937 static void slab_map_pages(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
2938                            void *addr)
2939 {
2940         int nr_pages;
2941         struct page *page;
2942
2943         page = virt_to_page(addr);
2944
2945         nr_pages = 1;
2946         if (likely(!PageCompound(page)))
2947                 nr_pages <<= cache->gfporder;
2948
2949         do {
2950                 page->slab_cache = cache;
2951                 page->slab_page = slab;
2952                 page++;
2953         } while (--nr_pages);
2954 }
2955
2956 /*
2957  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2958  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2959  */
2960 static int cache_grow(struct kmem_cache *cachep,
2961                 gfp_t flags, int nodeid, void *objp)
2962 {
2963         struct slab *slabp;
2964         size_t offset;
2965         gfp_t local_flags;
2966         struct kmem_list3 *l3;
2967
2968         /*
2969          * Be lazy and only check for valid flags here,  keeping it out of the
2970          * critical path in kmem_cache_alloc().
2971          */
2972         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
2973         local_flags = flags & (GFP_CONSTRAINT_MASK|GFP_RECLAIM_MASK);
2974
2975         /* Take the l3 list lock to change the colour_next on this node */
2976         check_irq_off();
2977         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2978         spin_lock(&l3->list_lock);
2979
2980         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2981         offset = l3->colour_next;
2982         l3->colour_next++;
2983         if (l3->colour_next >= cachep->colour)
2984                 l3->colour_next = 0;
2985         spin_unlock(&l3->list_lock);
2986
2987         offset *= cachep->colour_off;
2988
2989         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2990                 local_irq_enable();
2991
2992         /*
2993          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
2994          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
2995          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
2996          * will eventually be caught here (where it matters).
2997          */
2998         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2999
3000         /*
3001          * Get mem for the objs.  Attempt to allocate a physical page from
3002          * 'nodeid'.
3003          */
3004         if (!objp)
3005                 objp = kmem_getpages(cachep, local_flags, nodeid);
3006         if (!objp)
3007                 goto failed;
3008
3009         /* Get slab management. */
3010         slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset,
3011                         local_flags & ~GFP_CONSTRAINT_MASK, nodeid);
3012         if (!slabp)
3013                 goto opps1;
3014
3015         slab_map_pages(cachep, slabp, objp);
3016
3017         cache_init_objs(cachep, slabp);
3018
3019         if (local_flags & __GFP_WAIT)
3020                 local_irq_disable();
3021         check_irq_off();
3022         spin_lock(&l3->list_lock);
3023
3024         /* Make slab active. */
3025         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
3026         STATS_INC_GROWN(cachep);
3027         l3->free_objects += cachep->num;
3028         spin_unlock(&l3->list_lock);
3029         return 1;
3030 opps1:
3031         kmem_freepages(cachep, objp);
3032 failed:
3033         if (local_flags & __GFP_WAIT)
3034                 local_irq_disable();
3035         return 0;
3036 }
3037
3038 #if DEBUG
3039
3040 /*
3041  * Perform extra freeing checks:
3042  * - detect bad pointers.
3043  * - POISON/RED_ZONE checking
3044  */
3045 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
3046 {
3047         if (!virt_addr_valid(objp)) {
3048                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
3049                        (unsigned long)objp);
3050                 BUG();
3051         }
3052 }
3053
3054 static inline void verify_redzone_free(struct kmem_cache *cache, void *obj)
3055 {
3056         unsigned long long redzone1, redzone2;
3057
3058         redzone1 = *dbg_redzone1(cache, obj);
3059         redzone2 = *dbg_redzone2(cache, obj);
3060
3061         /*
3062          * Redzone is ok.
3063          */
3064         if (redzone1 == RED_ACTIVE && redzone2 == RED_ACTIVE)
3065                 return;
3066
3067         if (redzone1 == RED_INACTIVE && redzone2 == RED_INACTIVE)
3068                 slab_error(cache, "double free detected");
3069         else
3070                 slab_error(cache, "memory outside object was overwritten");
3071
3072         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1:0x%llx, redzone 2:0x%llx.\n",
3073                         obj, redzone1, redzone2);
3074 }
3075
3076 static void *cache_free_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
3077                                    void *caller)
3078 {
3079         struct page *page;
3080         unsigned int objnr;
3081         struct slab *slabp;
3082
3083         BUG_ON(virt_to_cache(objp) != cachep);
3084
3085         objp -= obj_offset(cachep);
3086         kfree_debugcheck(objp);
3087         page = virt_to_head_page(objp);
3088
3089         slabp = page->slab_page;
3090
3091         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3092                 verify_redzone_free(cachep, objp);
3093                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
3094                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
3095         }
3096         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
3097                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
3098
3099         objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
3100
3101         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
3102         BUG_ON(objp != index_to_obj(cachep, slabp, objnr));
3103
3104 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3105         slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_FREE;
3106 #endif
3107         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
3108 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3109                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE)==0 && OFF_SLAB(cachep)) {
3110                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
3111                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
3112                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 0);
3113                 } else {
3114                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
3115                 }
3116 #else
3117                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
3118 #endif
3119         }
3120         return objp;
3121 }
3122
3123 static void check_slabp(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
3124 {
3125         kmem_bufctl_t i;
3126         int entries = 0;
3127
3128         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
3129         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
3130                 entries++;
3131                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
3132                         goto bad;
3133         }
3134         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
3135 bad:
3136                 printk(KERN_ERR "slab: Internal list corruption detected in "
3137                         "cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Tainted(%s). Hexdump:\n",
3138                         cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse,
3139                         print_tainted());
3140                 print_hex_dump(KERN_ERR, "", DUMP_PREFIX_OFFSET, 16, 1, slabp,
3141                         sizeof(*slabp) + cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t),
3142                         1);
3143                 BUG();
3144         }
3145 }
3146 #else
3147 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
3148 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
3149 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
3150 #endif
3151
3152 static void *cache_alloc_refill(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3153                                                         bool force_refill)
3154 {
3155         int batchcount;
3156         struct kmem_list3 *l3;
3157         struct array_cache *ac;
3158         int node;
3159
3160         check_irq_off();
3161         node = numa_mem_id();
3162         if (unlikely(force_refill))
3163                 goto force_grow;
3164 retry:
3165         ac = cpu_cache_get(cachep);
3166         batchcount = ac->batchcount;
3167         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
3168                 /*
3169                  * If there was little recent activity on this cache, then
3170                  * perform only a partial refill.  Otherwise we could generate
3171                  * refill bouncing.
3172                  */
3173                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
3174         }
3175         l3 = cachep->nodelists[node];
3176
3177         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
3178         spin_lock(&l3->list_lock);
3179
3180         /* See if we can refill from the shared array */
3181         if (l3->shared && transfer_objects(ac, l3->shared, batchcount)) {
3182                 l3->shared->touched = 1;
3183                 goto alloc_done;
3184         }
3185
3186         while (batchcount > 0) {
3187                 struct list_head *entry;
3188                 struct slab *slabp;
3189                 /* Get slab alloc is to come from. */
3190                 entry = l3->slabs_partial.next;
3191                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
3192                         l3->free_touched = 1;
3193                         entry = l3->slabs_free.next;
3194                         if (entry == &l3->slabs_free)
3195                                 goto must_grow;
3196                 }
3197
3198                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3199                 check_slabp(cachep, slabp);
3200                 check_spinlock_acquired(cachep);
3201
3202                 /*
3203                  * The slab was either on partial or free list so
3204                  * there must be at least one object available for
3205                  * allocation.
3206                  */
3207                 BUG_ON(slabp->inuse >= cachep->num);
3208
3209                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
3210                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
3211                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3212                         STATS_SET_HIGH(cachep);
3213
3214                         ac_put_obj(cachep, ac, slab_get_obj(cachep, slabp,
3215                                                                         node));
3216                 }
3217                 check_slabp(cachep, slabp);
3218
3219                 /* move slabp to correct slabp list: */
3220                 list_del(&slabp->list);
3221                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
3222                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3223                 else
3224                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3225         }
3226
3227 must_grow:
3228         l3->free_objects -= ac->avail;
3229 alloc_done:
3230         spin_unlock(&l3->list_lock);
3231
3232         if (unlikely(!ac->avail)) {
3233                 int x;
3234 force_grow:
3235                 x = cache_grow(cachep, flags | GFP_THISNODE, node, NULL);
3236
3237                 /* cache_grow can reenable interrupts, then ac could change. */
3238                 ac = cpu_cache_get(cachep);
3239
3240                 /* no objects in sight? abort */
3241                 if (!x && (ac->avail == 0 || force_refill))
3242                         return NULL;
3243
3244                 if (!ac->avail)         /* objects refilled by interrupt? */
3245                         goto retry;
3246         }
3247         ac->touched = 1;
3248
3249         return ac_get_obj(cachep, ac, flags, force_refill);
3250 }
3251
3252 static inline void cache_alloc_debugcheck_before(struct kmem_cache *cachep,
3253                                                 gfp_t flags)
3254 {
3255         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
3256 #if DEBUG
3257         kmem_flagcheck(cachep, flags);
3258 #endif
3259 }
3260
3261 #if DEBUG
3262 static void *cache_alloc_debugcheck_after(struct kmem_cache *cachep,
3263                                 gfp_t flags, void *objp, void *caller)
3264 {
3265         if (!objp)
3266                 return objp;
3267         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
3268 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3269                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
3270                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
3271                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 1);
3272                 else
3273                         check_poison_obj(cachep, objp);
3274 #else
3275                 check_poison_obj(cachep, objp);
3276 #endif
3277                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
3278         }
3279         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
3280                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
3281
3282         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3283                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE ||
3284                                 *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
3285                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
3286                                                 " object was overwritten");
3287                         printk(KERN_ERR
3288                                 "%p: redzone 1:0x%llx, redzone 2:0x%llx\n",
3289                                 objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
3290                                 *dbg_redzone2(cachep, objp));
3291                 }
3292                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3293                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3294         }
3295 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3296         {
3297                 struct slab *slabp;
3298                 unsigned objnr;
3299
3300                 slabp = virt_to_head_page(objp)->slab_page;
3301                 objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->size;
3302                 slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_ACTIVE;
3303         }
3304 #endif
3305         objp += obj_offset(cachep);
3306         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON)
3307                 cachep->ctor(objp);
3308         if (ARCH_SLAB_MINALIGN &&
3309             ((unsigned long)objp & (ARCH_SLAB_MINALIGN-1))) {
3310                 printk(KERN_ERR "0x%p: not aligned to ARCH_SLAB_MINALIGN=%d\n",
3311                        objp, (int)ARCH_SLAB_MINALIGN);
3312         }
3313         return objp;
3314 }
3315 #else
3316 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
3317 #endif
3318
3319 static bool slab_should_failslab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3320 {
3321         if (cachep == &cache_cache)
3322                 return false;
3323
3324         return should_failslab(cachep->object_size, flags, cachep->flags);
3325 }
3326
3327 static inline void *____cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3328 {
3329         void *objp;
3330         struct array_cache *ac;
3331         bool force_refill = false;
3332
3333         check_irq_off();
3334
3335         ac = cpu_cache_get(cachep);
3336         if (likely(ac->avail)) {
3337                 ac->touched = 1;
3338                 objp = ac_get_obj(cachep, ac, flags, false);
3339
3340                 /*
3341                  * Allow for the possibility all avail objects are not allowed
3342                  * by the current flags
3343                  */
3344                 if (objp) {
3345                         STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
3346                         goto out;
3347                 }
3348                 force_refill = true;
3349         }
3350
3351         STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
3352         objp = cache_alloc_refill(cachep, flags, force_refill);
3353         /*
3354          * the 'ac' may be updated by cache_alloc_refill(),
3355          * and kmemleak_erase() requires its correct value.
3356          */
3357         ac = cpu_cache_get(cachep);
3358
3359 out:
3360         /*
3361          * To avoid a false negative, if an object that is in one of the
3362          * per-CPU caches is leaked, we need to make sure kmemleak doesn't
3363          * treat the array pointers as a reference to the object.
3364          */
3365         if (objp)
3366                 kmemleak_erase(&ac->entry[ac->avail]);
3367         return objp;
3368 }
3369
3370 #ifdef CONFIG_NUMA
3371 /*
3372  * Try allocating on another node if PF_SPREAD_SLAB|PF_MEMPOLICY.
3373  *
3374  * If we are in_interrupt, then process context, including cpusets and
3375  * mempolicy, may not apply and should not be used for allocation policy.
3376  */
3377 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3378 {
3379         int nid_alloc, nid_here;
3380
3381         if (in_interrupt() || (flags & __GFP_THISNODE))
3382                 return NULL;
3383         nid_alloc = nid_here = numa_mem_id();
3384         if (cpuset_do_slab_mem_spread() && (cachep->flags & SLAB_MEM_SPREAD))
3385                 nid_alloc = cpuset_slab_spread_node();
3386         else if (current->mempolicy)
3387                 nid_alloc = slab_node();
3388         if (nid_alloc != nid_here)
3389                 return ____cache_alloc_node(cachep, flags, nid_alloc);
3390         return NULL;
3391 }
3392
3393 /*
3394  * Fallback function if there was no memory available and no objects on a
3395  * certain node and fall back is permitted. First we scan all the
3396  * available nodelists for available objects. If that fails then we
3397  * perform an allocation without specifying a node. This allows the page
3398  * allocator to do its reclaim / fallback magic. We then insert the
3399  * slab into the proper nodelist and then allocate from it.
3400  */
3401 static void *fallback_alloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3402 {
3403         struct zonelist *zonelist;
3404         gfp_t local_flags;
3405         struct zoneref *z;
3406         struct zone *zone;
3407         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
3408         void *obj = NULL;
3409         int nid;
3410         unsigned int cpuset_mems_cookie;
3411
3412         if (flags & __GFP_THISNODE)
3413                 return NULL;
3414
3415         local_flags = flags & (GFP_CONSTRAINT_MASK|GFP_RECLAIM_MASK);
3416
3417 retry_cpuset:
3418         cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
3419         zonelist = node_zonelist(slab_node(), flags);
3420
3421 retry:
3422         /*
3423          * Look through allowed nodes for objects available
3424          * from existing per node queues.
3425          */
3426         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
3427                 nid = zone_to_nid(zone);
3428
3429                 if (cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
3430                         cache->nodelists[nid] &&
3431                         cache->nodelists[nid]->free_objects) {
3432                                 obj = ____cache_alloc_node(cache,
3433                                         flags | GFP_THISNODE, nid);
3434                                 if (obj)
3435                                         break;
3436                 }
3437         }
3438
3439         if (!obj) {
3440                 /*
3441                  * This allocation will be performed within the constraints
3442                  * of the current cpuset / memory policy requirements.
3443                  * We may trigger various forms of reclaim on the allowed
3444                  * set and go into memory reserves if necessary.
3445                  */
3446                 if (local_flags & __GFP_WAIT)
3447                         local_irq_enable();
3448                 kmem_flagcheck(cache, flags);
3449                 obj = kmem_getpages(cache, local_flags, numa_mem_id());
3450                 if (local_flags & __GFP_WAIT)
3451                         local_irq_disable();
3452                 if (obj) {
3453                         /*
3454                          * Insert into the appropriate per node queues
3455                          */
3456                         nid = page_to_nid(virt_to_page(obj));
3457                         if (cache_grow(cache, flags, nid, obj)) {
3458                                 obj = ____cache_alloc_node(cache,
3459                                         flags | GFP_THISNODE, nid);
3460                                 if (!obj)
3461                                         /*
3462                                          * Another processor may allocate the
3463                                          * objects in the slab since we are
3464                                          * not holding any locks.
3465                                          */
3466                                         goto retry;
3467                         } else {
3468                                 /* cache_grow already freed obj */
3469                                 obj = NULL;
3470                         }
3471                 }
3472         }
3473
3474         if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !obj))
3475                 goto retry_cpuset;
3476         return obj;
3477 }
3478
3479 /*
3480  * A interface to enable slab creation on nodeid
3481  */
3482 static void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3483                                 int nodeid)
3484 {
3485         struct list_head *entry;
3486         struct slab *slabp;
3487         struct kmem_list3 *l3;
3488         void *obj;
3489         int x;
3490
3491         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
3492         BUG_ON(!l3);
3493
3494 retry:
3495         check_irq_off();
3496         spin_lock(&l3->list_lock);
3497         entry = l3->slabs_partial.next;
3498         if (entry == &l3->slabs_partial) {
3499                 l3->free_touched = 1;
3500                 entry = l3->slabs_free.next;
3501                 if (entry == &l3->slabs_free)
3502                         goto must_grow;
3503         }
3504
3505         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3506         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
3507         check_slabp(cachep, slabp);
3508
3509         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
3510         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3511         STATS_SET_HIGH(cachep);
3512
3513         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
3514
3515         obj = slab_get_obj(cachep, slabp, nodeid);
3516         check_slabp(cachep, slabp);
3517         l3->free_objects--;
3518         /* move slabp to correct slabp list: */
3519         list_del(&slabp->list);
3520
3521         if (slabp->free == BUFCTL_END)
3522                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3523         else
3524                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3525
3526         spin_unlock(&l3->list_lock);
3527         goto done;
3528
3529 must_grow:
3530         spin_unlock(&l3->list_lock);
3531         x = cache_grow(cachep, flags | GFP_THISNODE, nodeid, NULL);
3532         if (x)
3533                 goto retry;
3534
3535         return fallback_alloc(cachep, flags);
3536
3537 done:
3538         return obj;
3539 }
3540
3541 /**
3542  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
3543  * @cachep: The cache to allocate from.
3544  * @flags: See kmalloc().
3545  * @nodeid: node number of the target node.
3546  * @caller: return address of caller, used for debug information
3547  *
3548  * Identical to kmem_cache_alloc but it will allocate memory on the given
3549  * node, which can improve the performance for cpu bound structures.
3550  *
3551  * Fallback to other node is possible if __GFP_THISNODE is not set.
3552  */
3553 static __always_inline void *
3554 __cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid,
3555                    void *caller)
3556 {
3557         unsigned long save_flags;
3558         void *ptr;
3559         int slab_node = numa_mem_id();
3560
3561         flags &= gfp_allowed_mask;
3562
3563         lockdep_trace_alloc(flags);
3564
3565         if (slab_should_failslab(cachep, flags))
3566                 return NULL;
3567
3568         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3569         local_irq_save(save_flags);
3570
3571         if (nodeid == NUMA_NO_NODE)
3572                 nodeid = slab_node;
3573
3574         if (unlikely(!cachep->nodelists[nodeid])) {
3575                 /* Node not bootstrapped yet */
3576                 ptr = fallback_alloc(cachep, flags);
3577                 goto out;
3578         }
3579
3580         if (nodeid == slab_node) {
3581                 /*
3582                  * Use the locally cached objects if possible.
3583                  * However ____cache_alloc does not allow fallback
3584                  * to other nodes. It may fail while we still have
3585                  * objects on other nodes available.
3586                  */
3587                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
3588                 if (ptr)
3589                         goto out;
3590         }
3591         /* ___cache_alloc_node can fall back to other nodes */
3592         ptr = ____cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
3593   out:
3594         local_irq_restore(save_flags);
3595         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr, caller);
3596         kmemleak_alloc_recursive(ptr, cachep->object_size, 1, cachep->flags,
3597                                  flags);
3598
3599         if (likely(ptr))
3600                 kmemcheck_slab_alloc(cachep, flags, ptr, cachep->object_size);
3601
3602         if (unlikely((flags & __GFP_ZERO) && ptr))
3603                 memset(ptr, 0, cachep->object_size);
3604
3605         return ptr;
3606 }
3607
3608 static __always_inline void *
3609 __do_cache_alloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3610 {
3611         void *objp;
3612
3613         if (unlikely(current->flags & (PF_SPREAD_SLAB | PF_MEMPOLICY))) {
3614                 objp = alternate_node_alloc(cache, flags);
3615                 if (objp)
3616                         goto out;
3617         }
3618         objp = ____cache_alloc(cache, flags);
3619
3620         /*
3621          * We may just have run out of memory on the local node.
3622          * ____cache_alloc_node() knows how to locate memory on other nodes
3623          */
3624         if (!objp)
3625                 objp = ____cache_alloc_node(cache, flags, numa_mem_id());
3626
3627   out:
3628         return objp;
3629 }
3630 #else
3631
3632 static __always_inline void *
3633 __do_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3634 {
3635         return ____cache_alloc(cachep, flags);
3636 }
3637
3638 #endif /* CONFIG_NUMA */
3639
3640 static __always_inline void *
3641 __cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, void *caller)
3642 {
3643         unsigned long save_flags;
3644         void *objp;
3645
3646         flags &= gfp_allowed_mask;
3647
3648         lockdep_trace_alloc(flags);
3649
3650         if (slab_should_failslab(cachep, flags))
3651                 return NULL;
3652
3653         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3654         local_irq_save(save_flags);
3655         objp = __do_cache_alloc(cachep, flags);
3656         local_irq_restore(save_flags);
3657         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp, caller);
3658         kmemleak_alloc_recursive(objp, cachep->object_size, 1, cachep->flags,
3659                                  flags);
3660         prefetchw(objp);
3661
3662         if (likely(objp))
3663                 kmemcheck_slab_alloc(cachep, flags, objp, cachep->object_size);
3664
3665         if (unlikely((flags & __GFP_ZERO) && objp))
3666                 memset(objp, 0, cachep->object_size);
3667
3668         return objp;
3669 }
3670
3671 /*
3672  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
3673  */
3674 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int nr_objects,
3675                        int node)
3676 {
3677         int i;
3678         struct kmem_list3 *l3;
3679
3680         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
3681                 void *objp;
3682                 struct slab *slabp;
3683
3684                 clear_obj_pfmemalloc(&objpp[i]);
3685                 objp = objpp[i];
3686
3687                 slabp = virt_to_slab(objp);
3688                 l3 = cachep->nodelists[node];
3689                 list_del(&slabp->list);
3690                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3691                 check_slabp(cachep, slabp);
3692                 slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);
3693                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
3694                 l3->free_objects++;
3695                 check_slabp(cachep, slabp);
3696
3697                 /* fixup slab chains */
3698                 if (slabp->inuse == 0) {
3699                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
3700                                 l3->free_objects -= cachep->num;
3701                                 /* No need to drop any previously held
3702                                  * lock here, even if we have a off-slab slab
3703                                  * descriptor it is guaranteed to come from
3704                                  * a different cache, refer to comments before
3705                                  * alloc_slabmgmt.
3706                                  */
3707                                 slab_destroy(cachep, slabp);
3708                         } else {
3709                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
3710                         }
3711                 } else {
3712                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
3713                          * partial list on free - maximum time for the
3714                          * other objects to be freed, too.
3715                          */
3716                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3717                 }
3718         }
3719 }
3720
3721 static void cache_flusharray(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac)
3722 {
3723         int batchcount;
3724         struct kmem_list3 *l3;
3725         int node = numa_mem_id();
3726
3727         batchcount = ac->batchcount;
3728 #if DEBUG
3729         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
3730 #endif
3731         check_irq_off();
3732         l3 = cachep->nodelists[node];
3733         spin_lock(&l3->list_lock);
3734         if (l3->shared) {
3735                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
3736                 int max = shared_array->limit - shared_array->avail;
3737                 if (max) {
3738                         if (batchcount > max)
3739                                 batchcount = max;
3740                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
3741                                ac->entry, sizeof(void *) * batchcount);
3742                         shared_array->avail += batchcount;
3743                         goto free_done;
3744                 }
3745         }
3746
3747         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
3748 free_done:
3749 #if STATS
3750         {
3751                 int i = 0;
3752                 struct list_head *p;
3753
3754                 p = l3->slabs_free.next;
3755                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
3756                         struct slab *slabp;
3757
3758                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3759                         BUG_ON(slabp->inuse);
3760
3761                         i++;
3762                         p = p->next;
3763                 }
3764                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
3765         }
3766 #endif
3767         spin_unlock(&l3->list_lock);
3768         ac->avail -= batchcount;
3769         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]), sizeof(void *)*ac->avail);
3770 }
3771
3772 /*
3773  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed state, it must
3774  * be in this state _before_ it is released.  Called with disabled ints.
3775  */
3776 static inline void __cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
3777     void *caller)
3778 {
3779         struct array_cache *ac = cpu_cache_get(cachep);
3780
3781         check_irq_off();
3782         kmemleak_free_recursive(objp, cachep->flags);
3783         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, caller);
3784
3785         kmemcheck_slab_free(cachep, objp, cachep->object_size);
3786
3787         /*
3788          * Skip calling cache_free_alien() when the platform is not numa.
3789          * This will avoid cache misses that happen while accessing slabp (which
3790          * is per page memory  reference) to get nodeid. Instead use a global
3791          * variable to skip the call, which is mostly likely to be present in
3792          * the cache.
3793          */
3794         if (nr_online_nodes > 1 && cache_free_alien(cachep, objp))
3795                 return;
3796
3797         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
3798                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
3799         } else {
3800                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
3801                 cache_flusharray(cachep, ac);
3802         }
3803
3804         ac_put_obj(cachep, ac, objp);
3805 }
3806
3807 /**
3808  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
3809  * @cachep: The cache to allocate from.
3810  * @flags: See kmalloc().
3811  *
3812  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
3813  * if the cache has no available objects.
3814  */
3815 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3816 {
3817         void *ret = __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3818
3819         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret,
3820                                cachep->object_size, cachep->size, flags);
3821
3822         return ret;
3823 }
3824 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
3825
3826 #ifdef CONFIG_TRACING
3827 void *
3828 kmem_cache_alloc_trace(size_t size, struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3829 {
3830         void *ret;
3831
3832         ret = __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3833
3834         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret,
3835                       size, slab_buffer_size(cachep), flags);
3836         return ret;
3837 }
3838 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
3839 #endif
3840
3841 #ifdef CONFIG_NUMA
3842 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
3843 {
3844         void *ret = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid,
3845                                        __builtin_return_address(0));
3846
3847         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
3848                                     cachep->object_size, cachep->size,
3849                                     flags, nodeid);
3850
3851         return ret;
3852 }
3853 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
3854
3855 #ifdef CONFIG_TRACING
3856 void *kmem_cache_alloc_node_trace(size_t size,
3857                                   struct kmem_cache *cachep,
3858                                   gfp_t flags,
3859                                   int nodeid)
3860 {
3861         void *ret;
3862
3863         ret = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid,
3864                                   __builtin_return_address(0));
3865         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3866                            size, slab_buffer_size(cachep),
3867                            flags, nodeid);
3868         return ret;
3869 }
3870 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
3871 #endif
3872
3873 static __always_inline void *
3874 __do_kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node, void *caller)
3875 {
3876         struct kmem_cache *cachep;
3877
3878         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
3879         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep)))
3880                 return cachep;
3881         return kmem_cache_alloc_node_trace(size, cachep, flags, node);
3882 }
3883
3884 #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB) || defined(CONFIG_TRACING)
3885 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3886 {
3887         return __do_kmalloc_node(size, flags, node,
3888                         __builtin_return_address(0));
3889 }
3890 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3891
3892 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t flags,
3893                 int node, unsigned long caller)
3894 {
3895         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, (void *)caller);
3896 }
3897 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller);
3898 #else
3899 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3900 {
3901         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, NULL);
3902 }
3903 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3904 #endif /* CONFIG_DEBUG_SLAB || CONFIG_TRACING */
3905 #endif /* CONFIG_NUMA */
3906
3907 /**
3908  * __do_kmalloc - allocate memory
3909  * @size: how many bytes of memory are required.
3910  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
3911  * @caller: function caller for debug tracking of the caller
3912  */
3913 static __always_inline void *__do_kmalloc(size_t size, gfp_t flags,
3914                                           void *caller)
3915 {
3916         struct kmem_cache *cachep;
3917         void *ret;
3918
3919         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
3920          * __ with kmem_.
3921          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
3922          * functions.
3923          */
3924         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
3925         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep)))
3926                 return cachep;
3927         ret = __cache_alloc(cachep, flags, caller);
3928
3929         trace_kmalloc((unsigned long) caller, ret,
3930                       size, cachep->size, flags);
3931
3932         return ret;
3933 }
3934
3935
3936 #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB) || defined(CONFIG_TRACING)
3937 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3938 {
3939         return __do_kmalloc(size, flags, __builtin_return_address(0));
3940 }
3941 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3942
3943 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t flags, unsigned long caller)
3944 {
3945         return __do_kmalloc(size, flags, (void *)caller);
3946 }
3947 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
3948
3949 #else
3950 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3951 {
3952         return __do_kmalloc(size, flags, NULL);
3953 }
3954 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3955 #endif
3956
3957 /**
3958  * kmem_cache_free - Deallocate an object
3959  * @cachep: The cache the allocation was from.
3960  * @objp: The previously allocated object.
3961  *
3962  * Free an object which was previously allocated from this
3963  * cache.
3964  */
3965 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3966 {
3967         unsigned long flags;
3968
3969         local_irq_save(flags);
3970         debug_check_no_locks_freed(objp, cachep->object_size);
3971         if (!(cachep->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
3972                 debug_check_no_obj_freed(objp, cachep->object_size);
3973         __cache_free(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
3974         local_irq_restore(flags);
3975
3976         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, objp);
3977 }
3978 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3979
3980 /**
3981  * kfree - free previously allocated memory
3982  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3983  *
3984  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3985  *
3986  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3987  * or you will run into trouble.
3988  */
3989 void kfree(const void *objp)
3990 {
3991         struct kmem_cache *c;
3992         unsigned long flags;
3993
3994         trace_kfree(_RET_IP_, objp);
3995
3996         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(objp)))
3997                 return;
3998         local_irq_save(flags);
3999         kfree_debugcheck(objp);
4000         c = virt_to_cache(objp);
4001         debug_check_no_locks_freed(objp, c->object_size);
4002
4003         debug_check_no_obj_freed(objp, c->object_size);
4004         __cache_free(c, (void *)objp, __builtin_return_address(0));
4005         local_irq_restore(flags);
4006 }
4007 EXPORT_SYMBOL(kfree);
4008
4009 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *cachep)
4010 {
4011         return cachep->object_size;
4012 }
4013 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
4014
4015 /*
4016  * This initializes kmem_list3 or resizes various caches for all nodes.
4017  */
4018 static int alloc_kmemlist(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
4019 {
4020         int node;
4021         struct kmem_list3 *l3;
4022         struct array_cache *new_shared;
4023         struct array_cache **new_alien = NULL;
4024
4025         for_each_online_node(node) {
4026
4027                 if (use_alien_caches) {
4028                         new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit, gfp);
4029                         if (!new_alien)
4030                                 goto fail;
4031                 }
4032
4033                 new_shared = NULL;
4034                 if (cachep->shared) {
4035                         new_shared = alloc_arraycache(node,
4036                                 cachep->shared*cachep->batchcount,
4037                                         0xbaadf00d, gfp);
4038                         if (!new_shared) {
4039                                 free_alien_cache(new_alien);
4040                                 goto fail;
4041                         }
4042                 }
4043
4044                 l3 = cachep->nodelists[node];
4045                 if (l3) {
4046                         struct array_cache *shared = l3->shared;
4047
4048                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4049
4050                         if (shared)
4051                                 free_block(cachep, shared->entry,
4052                                                 shared->avail, node);
4053
4054                         l3->shared = new_shared;
4055                         if (!l3->alien) {
4056                                 l3->alien = new_alien;
4057                                 new_alien = NULL;
4058                         }
4059                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
4060                                         cachep->batchcount + cachep->num;
4061                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4062                         kfree(shared);
4063                         free_alien_cache(new_alien);
4064                         continue;
4065                 }
4066                 l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), gfp, node);
4067                 if (!l3) {
4068                         free_alien_cache(new_alien);
4069                         kfree(new_shared);
4070                         goto fail;
4071                 }
4072
4073                 kmem_list3_init(l3);
4074                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
4075                                 ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
4076                 l3->shared = new_shared;
4077                 l3->alien = new_alien;
4078                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
4079                                         cachep->batchcount + cachep->num;
4080                 cachep->nodelists[node] = l3;
4081         }
4082         return 0;
4083
4084 fail:
4085         if (!cachep->list.next) {
4086                 /* Cache is not active yet. Roll back what we did */
4087                 node--;
4088                 while (node >= 0) {
4089                         if (cachep->nodelists[node]) {
4090                                 l3 = cachep->nodelists[node];
4091
4092                                 kfree(l3->shared);
4093                                 free_alien_cache(l3->alien);
4094                                 kfree(l3);
4095                                 cachep->nodelists[node] = NULL;
4096                         }
4097                         node--;
4098                 }
4099         }
4100         return -ENOMEM;
4101 }
4102
4103 struct ccupdate_struct {
4104         struct kmem_cache *cachep;
4105         struct array_cache *new[0];
4106 };
4107
4108 static void do_ccupdate_local(void *info)
4109 {
4110         struct ccupdate_struct *new = info;
4111         struct array_cache *old;
4112
4113         check_irq_off();
4114         old = cpu_cache_get(new->cachep);
4115
4116         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
4117         new->new[smp_processor_id()] = old;
4118 }
4119
4120 /* Always called with the slab_mutex held */
4121 static int do_tune_cpucache(struct kmem_cache *cachep, int limit,
4122                                 int batchcount, int shared, gfp_t gfp)
4123 {
4124         struct ccupdate_struct *new;
4125         int i;
4126
4127         new = kzalloc(sizeof(*new) + nr_cpu_ids * sizeof(struct array_cache *),
4128                       gfp);
4129         if (!new)
4130                 return -ENOMEM;
4131
4132         for_each_online_cpu(i) {
4133                 new->new[i] = alloc_arraycache(cpu_to_mem(i), limit,
4134                                                 batchcount, gfp);
4135                 if (!new->new[i]) {
4136                         for (i--; i >= 0; i--)
4137                                 kfree(new->new[i]);
4138                         kfree(new);
4139                         return -ENOMEM;
4140                 }
4141         }
4142         new->cachep = cachep;
4143
4144         on_each_cpu(do_ccupdate_local, (void *)new, 1);
4145
4146         check_irq_on();
4147         cachep->batchcount = batchcount;
4148         cachep->limit = limit;
4149         cachep->shared = shared;
4150
4151         for_each_online_cpu(i) {
4152                 struct array_cache *ccold = new->new[i];
4153                 if (!ccold)
4154                         continue;
4155                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_mem(i)]->list_lock);
4156                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_mem(i));
4157                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_mem(i)]->list_lock);
4158                 kfree(ccold);
4159         }
4160         kfree(new);
4161         return alloc_kmemlist(cachep, gfp);
4162 }
4163
4164 /* Called with slab_mutex held always */
4165 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
4166 {
4167         int err;
4168         int limit, shared;
4169
4170         /*
4171          * The head array serves three purposes:
4172          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
4173          * - reduce the number of spinlock operations.
4174          * - reduce the number of linked list operations on the slab and
4175          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
4176          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
4177          * Bonwick.
4178          */
4179         if (cachep->size > 131072)
4180                 limit = 1;
4181         else if (cachep->size > PAGE_SIZE)
4182                 limit = 8;
4183         else if (cachep->size > 1024)
4184                 limit = 24;
4185         else if (cachep->size > 256)
4186                 limit = 54;
4187         else
4188                 limit = 120;
4189
4190         /*
4191          * CPU bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
4192          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
4193          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
4194          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
4195          * replaces Bonwick's magazine layer.
4196          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
4197          * to a larger limit. Thus disabled by default.
4198          */
4199         shared = 0;
4200         if (cachep->size <= PAGE_SIZE && num_possible_cpus() > 1)
4201                 shared = 8;
4202
4203 #if DEBUG
4204         /*
4205          * With debugging enabled, large batchcount lead to excessively long
4206          * periods with disabled local interrupts. Limit the batchcount
4207          */
4208         if (limit > 32)
4209                 limit = 32;
4210 #endif
4211         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit + 1) / 2, shared, gfp);
4212         if (err)
4213                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
4214                        cachep->name, -err);
4215         return err;
4216 }
4217
4218 /*
4219  * Drain an array if it contains any elements taking the l3 lock only if
4220  * necessary. Note that the l3 listlock also protects the array_cache
4221  * if drain_array() is used on the shared array.
4222  */
4223 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
4224                          struct array_cache *ac, int force, int node)
4225 {
4226         int tofree;
4227
4228         if (!ac || !ac->avail)
4229                 return;
4230         if (ac->touched && !force) {
4231                 ac->touched = 0;
4232         } else {
4233                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4234                 if (ac->avail) {
4235                         tofree = force ? ac->avail : (ac->limit + 4) / 5;
4236                         if (tofree > ac->avail)
4237                                 tofree = (ac->avail + 1) / 2;
4238                         free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
4239                         ac->avail -= tofree;
4240                         memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
4241                                 sizeof(void *) * ac->avail);
4242                 }
4243                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4244         }
4245 }
4246
4247 /**
4248  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
4249  * @w: work descriptor
4250  *
4251  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
4252  * Purpose:
4253  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
4254  * - return freeable pages to the main free memory pool.
4255  *
4256  * If we cannot acquire the cache chain mutex then just give up - we'll try
4257  * again on the next iteration.
4258  */
4259 static void cache_reap(struct work_struct *w)
4260 {
4261         struct kmem_cache *searchp;
4262         struct kmem_list3 *l3;
4263         int node = numa_mem_id();
4264         struct delayed_work *work = to_delayed_work(w);
4265
4266         if (!mutex_trylock(&slab_mutex))
4267                 /* Give up. Setup the next iteration. */
4268                 goto out;
4269
4270         list_for_each_entry(searchp, &slab_caches, list) {
4271                 check_irq_on();
4272
4273                 /*
4274                  * We only take the l3 lock if absolutely necessary and we
4275                  * have established with reasonable certainty that
4276                  * we can do some work if the lock was obtained.
4277                  */
4278                 l3 = searchp->nodelists[node];
4279
4280                 reap_alien(searchp, l3);
4281
4282                 drain_array(searchp, l3, cpu_cache_get(searchp), 0, node);
4283
4284                 /*
4285                  * These are racy checks but it does not matter
4286                  * if we skip one check or scan twice.
4287                  */
4288                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
4289                         goto next;
4290
4291                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
4292
4293                 drain_array(searchp, l3, l3->shared, 0, node);
4294
4295                 if (l3->free_touched)
4296                         l3->free_touched = 0;
4297                 else {
4298                         int freed;
4299
4300                         freed = drain_freelist(searchp, l3, (l3->free_limit +
4301                                 5 * searchp->num - 1) / (5 * searchp->num));
4302                         STATS_ADD_REAPED(searchp, freed);
4303                 }
4304 next:
4305                 cond_resched();
4306         }
4307         check_irq_on();
4308         mutex_unlock(&slab_mutex);
4309         next_reap_node();
4310 out:
4311         /* Set up the next iteration */
4312         schedule_delayed_work(work, round_jiffies_relative(REAPTIMEOUT_CPUC));
4313 }
4314
4315 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4316
4317 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4318 {
4319         /*
4320          * Output format version, so at least we can change it
4321          * without _too_ many complaints.
4322          */
4323 #if STATS
4324         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
4325 #else
4326         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4327 #endif
4328         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4329                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4330         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4331         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4332 #if STATS
4333         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
4334                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
4335         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
4336 #endif
4337         seq_putc(m, '\n');
4338 }
4339
4340 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4341 {
4342         loff_t n = *pos;
4343
4344         mutex_lock(&slab_mutex);
4345         if (!n)
4346                 print_slabinfo_header(m);
4347
4348         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4349 }
4350
4351 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4352 {
4353         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4354 }
4355
4356 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4357 {
4358         mutex_unlock(&slab_mutex);
4359 }
4360
4361 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4362 {
4363         struct kmem_cache *cachep = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4364         struct slab *slabp;
4365         unsigned long active_objs;
4366         unsigned long num_objs;
4367         unsigned long active_slabs = 0;
4368         unsigned long num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
4369         const char *name;
4370         char *error = NULL;
4371         int node;
4372         struct kmem_list3 *l3;
4373
4374         active_objs = 0;
4375         num_slabs = 0;
4376         for_each_online_node(node) {
4377                 l3 = cachep->nodelists[node];
4378                 if (!l3)
4379                         continue;
4380
4381                 check_irq_on();
4382                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4383
4384                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
4385                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
4386                                 error = "slabs_full accounting error";
4387                         active_objs += cachep->num;
4388                         active_slabs++;
4389                 }
4390                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
4391                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
4392                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
4393                         if (!slabp->inuse && !error)
4394                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
4395                         active_objs += slabp->inuse;
4396                         active_slabs++;
4397                 }
4398                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list) {
4399                         if (slabp->inuse && !error)
4400                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
4401                         num_slabs++;
4402                 }
4403                 free_objects += l3->free_objects;
4404                 if (l3->shared)
4405                         shared_avail += l3->shared->avail;
4406
4407                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4408         }
4409         num_slabs += active_slabs;
4410         num_objs = num_slabs * cachep->num;
4411         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
4412                 error = "free_objects accounting error";
4413
4414         name = cachep->name;
4415         if (error)
4416                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
4417
4418         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
4419                    name, active_objs, num_objs, cachep->size,
4420                    cachep->num, (1 << cachep->gfporder));
4421         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
4422                    cachep->limit, cachep->batchcount, cachep->shared);
4423         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
4424                    active_slabs, num_slabs, shared_avail);
4425 #if STATS
4426         {                       /* list3 stats */
4427                 unsigned long high = cachep->high_mark;
4428                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
4429                 unsigned long grown = cachep->grown;
4430                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
4431                 unsigned long errors = cachep->errors;
4432                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
4433                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
4434                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
4435                 unsigned long overflows = cachep->node_overflow;
4436
4437                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu "
4438                            "%4lu %4lu %4lu %4lu %4lu",
4439                            allocs, high, grown,
4440                            reaped, errors, max_freeable, node_allocs,
4441                            node_frees, overflows);
4442         }
4443         /* cpu stats */
4444         {
4445                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
4446                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
4447                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
4448                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
4449
4450                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
4451                            allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
4452         }
4453 #endif
4454         seq_putc(m, '\n');
4455         return 0;
4456 }
4457
4458 /*
4459  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
4460  *
4461  * Output layout:
4462  * cache-name
4463  * num-active-objs
4464  * total-objs
4465  * object size
4466  * num-active-slabs
4467  * total-slabs
4468  * num-pages-per-slab
4469  * + further values on SMP and with statistics enabled
4470  */
4471
4472 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4473         .start = s_start,
4474         .next = s_next,
4475         .stop = s_stop,
4476         .show = s_show,
4477 };
4478
4479 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
4480 /**
4481  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
4482  * @file: unused
4483  * @buffer: user buffer
4484  * @count: data length
4485  * @ppos: unused
4486  */
4487 static ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
4488                        size_t count, loff_t *ppos)
4489 {
4490         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE + 1], *tmp;
4491         int limit, batchcount, shared, res;
4492         struct kmem_cache *cachep;
4493
4494         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
4495                 return -EINVAL;
4496         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
4497                 return -EFAULT;
4498         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0';
4499
4500         tmp = strchr(kbuf, ' ');
4501         if (!tmp)
4502                 return -EINVAL;
4503         *tmp = '\0';
4504         tmp++;
4505         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
4506                 return -EINVAL;
4507
4508         /* Find the cache in the chain of caches. */
4509         mutex_lock(&slab_mutex);
4510         res = -EINVAL;
4511         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
4512                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
4513                         if (limit < 1 || batchcount < 1 ||
4514                                         batchcount > limit || shared < 0) {
4515                                 res = 0;
4516                         } else {
4517                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
4518                                                        batchcount, shared,
4519                                                        GFP_KERNEL);
4520                         }
4521                         break;
4522                 }
4523         }
4524         mutex_unlock(&slab_mutex);
4525         if (res >= 0)
4526                 res = count;
4527         return res;
4528 }
4529
4530 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4531 {
4532         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4533 }
4534
4535 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4536         .open           = slabinfo_open,
4537         .read           = seq_read,
4538         .write          = slabinfo_write,
4539         .llseek         = seq_lseek,
4540         .release        = seq_release,
4541 };
4542
4543 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4544
4545 static void *leaks_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4546 {
4547         mutex_lock(&slab_mutex);
4548         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4549 }
4550
4551 static inline int add_caller(unsigned long *n, unsigned long v)
4552 {
4553         unsigned long *p;
4554         int l;
4555         if (!v)
4556                 return 1;
4557         l = n[1];
4558         p = n + 2;
4559         while (l) {
4560                 int i = l/2;
4561                 unsigned long *q = p + 2 * i;
4562                 if (*q == v) {
4563                         q[1]++;
4564                         return 1;
4565                 }
4566                 if (*q > v) {
4567                         l = i;
4568                 } else {
4569                         p = q + 2;
4570                         l -= i + 1;
4571                 }
4572         }
4573         if (++n[1] == n[0])
4574                 return 0;
4575         memmove(p + 2, p, n[1] * 2 * sizeof(unsigned long) - ((void *)p - (void *)n));
4576         p[0] = v;
4577         p[1] = 1;
4578         return 1;
4579 }
4580
4581 static void handle_slab(unsigned long *n, struct kmem_cache *c, struct slab *s)
4582 {
4583         void *p;
4584         int i;
4585         if (n[0] == n[1])
4586                 return;
4587         for (i = 0, p = s->s_mem; i < c->num; i++, p += c->size) {
4588                 if (slab_bufctl(s)[i] != BUFCTL_ACTIVE)
4589                         continue;
4590                 if (!add_caller(n, (unsigned long)*dbg_userword(c, p)))
4591                         return;
4592         }
4593 }
4594
4595 static void show_symbol(struct seq_file *m, unsigned long address)
4596 {
4597 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
4598         unsigned long offset, size;
4599         char modname[MODULE_NAME_LEN], name[KSYM_NAME_LEN];
4600
4601         if (lookup_symbol_attrs(address, &size, &offset, modname, name) == 0) {
4602                 seq_printf(m, "%s+%#lx/%#lx", name, offset, size);
4603                 if (modname[0])
4604                         seq_printf(m, " [%s]", modname);
4605                 return;
4606         }
4607 #endif
4608         seq_printf(m, "%p", (void *)address);
4609 }
4610
4611 static int leaks_show(struct seq_file *m, void *p)
4612 {
4613         struct kmem_cache *cachep = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4614         struct slab *slabp;
4615         struct kmem_list3 *l3;
4616         const char *name;
4617         unsigned long *n = m->private;
4618         int node;
4619         int i;
4620
4621         if (!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER))
4622                 return 0;
4623         if (!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE))
4624                 return 0;
4625
4626         /* OK, we can do it */
4627
4628         n[1] = 0;
4629
4630         for_each_online_node(node) {
4631                 l3 = cachep->nodelists[node];
4632                 if (!l3)
4633                         continue;
4634
4635                 check_irq_on();
4636                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4637
4638                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
4639                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4640                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
4641                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4642                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4643         }
4644         name = cachep->name;
4645         if (n[0] == n[1]) {
4646                 /* Increase the buffer size */
4647                 mutex_unlock(&slab_mutex);
4648                 m->private = kzalloc(n[0] * 4 * sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4649                 if (!m->private) {
4650                         /* Too bad, we are really out */
4651                         m->private = n;
4652                         mutex_lock(&slab_mutex);
4653                         return -ENOMEM;
4654                 }
4655                 *(unsigned long *)m->private = n[0] * 2;
4656                 kfree(n);
4657                 mutex_lock(&slab_mutex);
4658                 /* Now make sure this entry will be retried */
4659                 m->count = m->size;
4660                 return 0;
4661         }
4662         for (i = 0; i < n[1]; i++) {
4663                 seq_printf(m, "%s: %lu ", name, n[2*i+3]);
4664                 show_symbol(m, n[2*i+2]);
4665                 seq_putc(m, '\n');
4666         }
4667
4668         return 0;
4669 }
4670
4671 static const struct seq_operations slabstats_op = {
4672         .start = leaks_start,
4673         .next = s_next,
4674         .stop = s_stop,
4675         .show = leaks_show,
4676 };
4677
4678 static int slabstats_open(struct inode *inode, struct file *file)
4679 {
4680         unsigned long *n = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
4681         int ret = -ENOMEM;
4682         if (n) {
4683                 ret = seq_open(file, &slabstats_op);
4684                 if (!ret) {
4685                         struct seq_file *m = file->private_data;
4686                         *n = PAGE_SIZE / (2 * sizeof(unsigned long));
4687                         m->private = n;
4688                         n = NULL;
4689                 }
4690                 kfree(n);
4691         }
4692         return ret;
4693 }
4694
4695 static const struct file_operations proc_slabstats_operations = {
4696         .open           = slabstats_open,
4697         .read           = seq_read,
4698         .llseek         = seq_lseek,
4699         .release        = seq_release_private,
4700 };
4701 #endif
4702
4703 static int __init slab_proc_init(void)
4704 {
4705         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUSR,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4706 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4707         proc_create("slab_allocators", 0, NULL, &proc_slabstats_operations);
4708 #endif
4709         return 0;
4710 }
4711 module_init(slab_proc_init);
4712 #endif
4713
4714 /**
4715  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
4716  * @objp: Pointer to the object
4717  *
4718  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
4719  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
4720  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
4721  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
4722  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
4723  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
4724  * must not be freed during the duration of the call.
4725  */
4726 size_t ksize(const void *objp)
4727 {
4728         BUG_ON(!objp);
4729         if (unlikely(objp == ZERO_SIZE_PTR))
4730                 return 0;
4731
4732         return virt_to_cache(objp)->object_size;
4733 }
4734 EXPORT_SYMBOL(ksize);