]> bbs.cooldavid.org Git - net-next-2.6.git/blob - mm/slub.c
30d2dde27563552d832ab46b289db35b1c6d2d61
[net-next-2.6.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemtrace.h>
21 #include <linux/kmemcheck.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/mempolicy.h>
25 #include <linux/ctype.h>
26 #include <linux/debugobjects.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/memory.h>
29 #include <linux/math64.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31
32 /*
33  * Lock order:
34  *   1. slab_lock(page)
35  *   2. slab->list_lock
36  *
37  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
38  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
39  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
40  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
41  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
42  *   the page_struct of the slab.
43  *
44  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
45  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
46  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
47  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
48  *   modified without taking the list lock).
49  *
50  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
51  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
52  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
53  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
54  *   the list lock.
55  *
56  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
57  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
58  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
59  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
60  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
61  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
62  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
63  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
64  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
65  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
66  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
67  *   no danger of cacheline contention.
68  *
69  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
70  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
71  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
72  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
73  *
74  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
75  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
76  *
77  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
78  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
79  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
80  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
81  * cannot scan all objects.
82  *
83  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
84  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
85  * fast frees and allocs.
86  *
87  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
88  *
89  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
90  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
91  *                      such as satisfying allocations for a specific
92  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
93  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
94  *                      list operations. It is up to the processor holding
95  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
96  *                      when the slab is no longer needed.
97  *
98  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
99  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
100  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
101  *                      freelist that allows lockless access to
102  *                      free objects in addition to the regular freelist
103  *                      that requires the slab lock.
104  *
105  * PageError            Slab requires special handling due to debug
106  *                      options set. This moves slab handling out of
107  *                      the fast path and disables lockless freelists.
108  */
109
110 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
111 #define SLABDEBUG 1
112 #else
113 #define SLABDEBUG 0
114 #endif
115
116 /*
117  * Issues still to be resolved:
118  *
119  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
120  *
121  * - Variable sizing of the per node arrays
122  */
123
124 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
125 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
126
127 /*
128  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
129  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
130  */
131 #define MIN_PARTIAL 5
132
133 /*
134  * Maximum number of desirable partial slabs.
135  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
136  * sort the partial list by the number of objects in the.
137  */
138 #define MAX_PARTIAL 10
139
140 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
141                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
142
143 /*
144  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
145  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
146  * metadata.
147  */
148 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
149
150 /*
151  * Set of flags that will prevent slab merging
152  */
153 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
154                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE)
155
156 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
157                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
158
159 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
160 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
161 #endif
162
163 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
164 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
165 #endif
166
167 #define OO_SHIFT        16
168 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
169 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
170
171 /* Internal SLUB flags */
172 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
173 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
174
175 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
176
177 #ifdef CONFIG_SMP
178 static struct notifier_block slab_notifier;
179 #endif
180
181 static enum {
182         DOWN,           /* No slab functionality available */
183         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
184         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
185         SYSFS           /* Sysfs up */
186 } slab_state = DOWN;
187
188 /* A list of all slab caches on the system */
189 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
190 static LIST_HEAD(slab_caches);
191
192 /*
193  * Tracking user of a slab.
194  */
195 struct track {
196         unsigned long addr;     /* Called from address */
197         int cpu;                /* Was running on cpu */
198         int pid;                /* Pid context */
199         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
200 };
201
202 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
203
204 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
205 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
206 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
207 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
208
209 #else
210 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
211 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
212                                                         { return 0; }
213 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
214 {
215         kfree(s);
216 }
217
218 #endif
219
220 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
221 {
222 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
223         c->stat[si]++;
224 #endif
225 }
226
227 /********************************************************************
228  *                      Core slab cache functions
229  *******************************************************************/
230
231 int slab_is_available(void)
232 {
233         return slab_state >= UP;
234 }
235
236 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
237 {
238 #ifdef CONFIG_NUMA
239         return s->node[node];
240 #else
241         return &s->local_node;
242 #endif
243 }
244
245 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
246 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
247                                 struct page *page, const void *object)
248 {
249         void *base;
250
251         if (!object)
252                 return 1;
253
254         base = page_address(page);
255         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
256                 (object - base) % s->size) {
257                 return 0;
258         }
259
260         return 1;
261 }
262
263 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
264 {
265         return *(void **)(object + s->offset);
266 }
267
268 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
269 {
270         *(void **)(object + s->offset) = fp;
271 }
272
273 /* Loop over all objects in a slab */
274 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
275         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
276                         __p += (__s)->size)
277
278 /* Scan freelist */
279 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
280         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
281
282 /* Determine object index from a given position */
283 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
284 {
285         return (p - addr) / s->size;
286 }
287
288 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
289                                                 unsigned long size)
290 {
291         struct kmem_cache_order_objects x = {
292                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
293         };
294
295         return x;
296 }
297
298 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
299 {
300         return x.x >> OO_SHIFT;
301 }
302
303 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
304 {
305         return x.x & OO_MASK;
306 }
307
308 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
309 /*
310  * Debug settings:
311  */
312 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
313 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
314 #else
315 static int slub_debug;
316 #endif
317
318 static char *slub_debug_slabs;
319 static int disable_higher_order_debug;
320
321 /*
322  * Object debugging
323  */
324 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
325 {
326         int i, offset;
327         int newline = 1;
328         char ascii[17];
329
330         ascii[16] = 0;
331
332         for (i = 0; i < length; i++) {
333                 if (newline) {
334                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
335                         newline = 0;
336                 }
337                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
338                 offset = i % 16;
339                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
340                 if (offset == 15) {
341                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
342                         newline = 1;
343                 }
344         }
345         if (!newline) {
346                 i %= 16;
347                 while (i < 16) {
348                         printk(KERN_CONT "   ");
349                         ascii[i] = ' ';
350                         i++;
351                 }
352                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
353         }
354 }
355
356 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
357         enum track_item alloc)
358 {
359         struct track *p;
360
361         if (s->offset)
362                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
363         else
364                 p = object + s->inuse;
365
366         return p + alloc;
367 }
368
369 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
370                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
371 {
372         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
373
374         if (addr) {
375                 p->addr = addr;
376                 p->cpu = smp_processor_id();
377                 p->pid = current->pid;
378                 p->when = jiffies;
379         } else
380                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
381 }
382
383 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
384 {
385         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
386                 return;
387
388         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
389         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
390 }
391
392 static void print_track(const char *s, struct track *t)
393 {
394         if (!t->addr)
395                 return;
396
397         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
398                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
399 }
400
401 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
402 {
403         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
404                 return;
405
406         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
407         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
408 }
409
410 static void print_page_info(struct page *page)
411 {
412         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
413                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
414
415 }
416
417 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
418 {
419         va_list args;
420         char buf[100];
421
422         va_start(args, fmt);
423         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
424         va_end(args);
425         printk(KERN_ERR "========================================"
426                         "=====================================\n");
427         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
428         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
429                         "-------------------------------------\n\n");
430 }
431
432 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
433 {
434         va_list args;
435         char buf[100];
436
437         va_start(args, fmt);
438         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
439         va_end(args);
440         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
441 }
442
443 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
444 {
445         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
446         u8 *addr = page_address(page);
447
448         print_tracking(s, p);
449
450         print_page_info(page);
451
452         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
453                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
454
455         if (p > addr + 16)
456                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
457
458         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
459
460         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
461                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
462                         s->inuse - s->objsize);
463
464         if (s->offset)
465                 off = s->offset + sizeof(void *);
466         else
467                 off = s->inuse;
468
469         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
470                 off += 2 * sizeof(struct track);
471
472         if (off != s->size)
473                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
474                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
475
476         dump_stack();
477 }
478
479 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
480                         u8 *object, char *reason)
481 {
482         slab_bug(s, "%s", reason);
483         print_trailer(s, page, object);
484 }
485
486 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
487 {
488         va_list args;
489         char buf[100];
490
491         va_start(args, fmt);
492         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
493         va_end(args);
494         slab_bug(s, "%s", buf);
495         print_page_info(page);
496         dump_stack();
497 }
498
499 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
500 {
501         u8 *p = object;
502
503         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
504                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
505                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
506         }
507
508         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
509                 memset(p + s->objsize,
510                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
511                         s->inuse - s->objsize);
512 }
513
514 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
515 {
516         while (bytes) {
517                 if (*start != (u8)value)
518                         return start;
519                 start++;
520                 bytes--;
521         }
522         return NULL;
523 }
524
525 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
526                                                 void *from, void *to)
527 {
528         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
529         memset(from, data, to - from);
530 }
531
532 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
533                         u8 *object, char *what,
534                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
535 {
536         u8 *fault;
537         u8 *end;
538
539         fault = check_bytes(start, value, bytes);
540         if (!fault)
541                 return 1;
542
543         end = start + bytes;
544         while (end > fault && end[-1] == value)
545                 end--;
546
547         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
548         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
549                                         fault, end - 1, fault[0], value);
550         print_trailer(s, page, object);
551
552         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
553         return 0;
554 }
555
556 /*
557  * Object layout:
558  *
559  * object address
560  *      Bytes of the object to be managed.
561  *      If the freepointer may overlay the object then the free
562  *      pointer is the first word of the object.
563  *
564  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
565  *      0xa5 (POISON_END)
566  *
567  * object + s->objsize
568  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
569  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
570  *      objsize == inuse.
571  *
572  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
573  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
574  *
575  * object + s->inuse
576  *      Meta data starts here.
577  *
578  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
579  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
580  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
581  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
582  *              before the word boundary.
583  *
584  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
585  *
586  * object + s->size
587  *      Nothing is used beyond s->size.
588  *
589  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
590  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
591  * may be used with merged slabcaches.
592  */
593
594 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
595 {
596         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
597
598         if (s->offset)
599                 /* Freepointer is placed after the object. */
600                 off += sizeof(void *);
601
602         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
603                 /* We also have user information there */
604                 off += 2 * sizeof(struct track);
605
606         if (s->size == off)
607                 return 1;
608
609         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
610                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
611 }
612
613 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
614 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
615 {
616         u8 *start;
617         u8 *fault;
618         u8 *end;
619         int length;
620         int remainder;
621
622         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
623                 return 1;
624
625         start = page_address(page);
626         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
627         end = start + length;
628         remainder = length % s->size;
629         if (!remainder)
630                 return 1;
631
632         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
633         if (!fault)
634                 return 1;
635         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
636                 end--;
637
638         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
639         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
640
641         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
642         return 0;
643 }
644
645 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
646                                         void *object, int active)
647 {
648         u8 *p = object;
649         u8 *endobject = object + s->objsize;
650
651         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
652                 unsigned int red =
653                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
654
655                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
656                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
657                         return 0;
658         } else {
659                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
660                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
661                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
662                 }
663         }
664
665         if (s->flags & SLAB_POISON) {
666                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
667                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
668                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
669                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
670                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
671                         return 0;
672                 /*
673                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
674                  */
675                 check_pad_bytes(s, page, p);
676         }
677
678         if (!s->offset && active)
679                 /*
680                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
681                  * freepointer while object is allocated.
682                  */
683                 return 1;
684
685         /* Check free pointer validity */
686         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
687                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
688                 /*
689                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
690                  * of the free objects in this slab. May cause
691                  * another error because the object count is now wrong.
692                  */
693                 set_freepointer(s, p, NULL);
694                 return 0;
695         }
696         return 1;
697 }
698
699 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
700 {
701         int maxobj;
702
703         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
704
705         if (!PageSlab(page)) {
706                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
707                 return 0;
708         }
709
710         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
711         if (page->objects > maxobj) {
712                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
713                         s->name, page->objects, maxobj);
714                 return 0;
715         }
716         if (page->inuse > page->objects) {
717                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
718                         s->name, page->inuse, page->objects);
719                 return 0;
720         }
721         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
722         slab_pad_check(s, page);
723         return 1;
724 }
725
726 /*
727  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
728  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
729  */
730 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
731 {
732         int nr = 0;
733         void *fp = page->freelist;
734         void *object = NULL;
735         unsigned long max_objects;
736
737         while (fp && nr <= page->objects) {
738                 if (fp == search)
739                         return 1;
740                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
741                         if (object) {
742                                 object_err(s, page, object,
743                                         "Freechain corrupt");
744                                 set_freepointer(s, object, NULL);
745                                 break;
746                         } else {
747                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
748                                 page->freelist = NULL;
749                                 page->inuse = page->objects;
750                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
751                                 return 0;
752                         }
753                         break;
754                 }
755                 object = fp;
756                 fp = get_freepointer(s, object);
757                 nr++;
758         }
759
760         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
761         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
762                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
763
764         if (page->objects != max_objects) {
765                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
766                         "should be %d", page->objects, max_objects);
767                 page->objects = max_objects;
768                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
769         }
770         if (page->inuse != page->objects - nr) {
771                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
772                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
773                 page->inuse = page->objects - nr;
774                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
775         }
776         return search == NULL;
777 }
778
779 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
780                                                                 int alloc)
781 {
782         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
783                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
784                         s->name,
785                         alloc ? "alloc" : "free",
786                         object, page->inuse,
787                         page->freelist);
788
789                 if (!alloc)
790                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
791
792                 dump_stack();
793         }
794 }
795
796 /*
797  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
798  */
799 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
800 {
801         spin_lock(&n->list_lock);
802         list_add(&page->lru, &n->full);
803         spin_unlock(&n->list_lock);
804 }
805
806 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
807 {
808         struct kmem_cache_node *n;
809
810         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
811                 return;
812
813         n = get_node(s, page_to_nid(page));
814
815         spin_lock(&n->list_lock);
816         list_del(&page->lru);
817         spin_unlock(&n->list_lock);
818 }
819
820 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
821 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
822 {
823         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
824
825         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
826 }
827
828 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
829 {
830         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
831 }
832
833 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
834 {
835         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
836
837         /*
838          * May be called early in order to allocate a slab for the
839          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
840          * dilemma by deferring the increment of the count during
841          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
842          */
843         if (!NUMA_BUILD || n) {
844                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
845                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
846         }
847 }
848 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
849 {
850         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
851
852         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
853         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
854 }
855
856 /* Object debug checks for alloc/free paths */
857 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
858                                                                 void *object)
859 {
860         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
861                 return;
862
863         init_object(s, object, 0);
864         init_tracking(s, object);
865 }
866
867 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
868                                         void *object, unsigned long addr)
869 {
870         if (!check_slab(s, page))
871                 goto bad;
872
873         if (!on_freelist(s, page, object)) {
874                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
875                 goto bad;
876         }
877
878         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
879                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
880                 goto bad;
881         }
882
883         if (!check_object(s, page, object, 0))
884                 goto bad;
885
886         /* Success perform special debug activities for allocs */
887         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
888                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
889         trace(s, page, object, 1);
890         init_object(s, object, 1);
891         return 1;
892
893 bad:
894         if (PageSlab(page)) {
895                 /*
896                  * If this is a slab page then lets do the best we can
897                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
898                  * as used avoids touching the remaining objects.
899                  */
900                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
901                 page->inuse = page->objects;
902                 page->freelist = NULL;
903         }
904         return 0;
905 }
906
907 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
908                                         void *object, unsigned long addr)
909 {
910         if (!check_slab(s, page))
911                 goto fail;
912
913         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
914                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
915                 goto fail;
916         }
917
918         if (on_freelist(s, page, object)) {
919                 object_err(s, page, object, "Object already free");
920                 goto fail;
921         }
922
923         if (!check_object(s, page, object, 1))
924                 return 0;
925
926         if (unlikely(s != page->slab)) {
927                 if (!PageSlab(page)) {
928                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
929                                 "outside of slab", object);
930                 } else if (!page->slab) {
931                         printk(KERN_ERR
932                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
933                                                 object);
934                         dump_stack();
935                 } else
936                         object_err(s, page, object,
937                                         "page slab pointer corrupt.");
938                 goto fail;
939         }
940
941         /* Special debug activities for freeing objects */
942         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
943                 remove_full(s, page);
944         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
945                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
946         trace(s, page, object, 0);
947         init_object(s, object, 0);
948         return 1;
949
950 fail:
951         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
952         return 0;
953 }
954
955 static int __init setup_slub_debug(char *str)
956 {
957         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
958         if (*str++ != '=' || !*str)
959                 /*
960                  * No options specified. Switch on full debugging.
961                  */
962                 goto out;
963
964         if (*str == ',')
965                 /*
966                  * No options but restriction on slabs. This means full
967                  * debugging for slabs matching a pattern.
968                  */
969                 goto check_slabs;
970
971         if (tolower(*str) == 'o') {
972                 /*
973                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
974                  * would increase as a result.
975                  */
976                 disable_higher_order_debug = 1;
977                 goto out;
978         }
979
980         slub_debug = 0;
981         if (*str == '-')
982                 /*
983                  * Switch off all debugging measures.
984                  */
985                 goto out;
986
987         /*
988          * Determine which debug features should be switched on
989          */
990         for (; *str && *str != ','; str++) {
991                 switch (tolower(*str)) {
992                 case 'f':
993                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
994                         break;
995                 case 'z':
996                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
997                         break;
998                 case 'p':
999                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1000                         break;
1001                 case 'u':
1002                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1003                         break;
1004                 case 't':
1005                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1006                         break;
1007                 default:
1008                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1009                                 "unknown. skipped\n", *str);
1010                 }
1011         }
1012
1013 check_slabs:
1014         if (*str == ',')
1015                 slub_debug_slabs = str + 1;
1016 out:
1017         return 1;
1018 }
1019
1020 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1021
1022 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1023         unsigned long flags, const char *name,
1024         void (*ctor)(void *))
1025 {
1026         /*
1027          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1028          */
1029         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1030                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1031                 flags |= slub_debug;
1032
1033         return flags;
1034 }
1035 #else
1036 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1037                         struct page *page, void *object) {}
1038
1039 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1040         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1041
1042 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1043         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1044
1045 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1046                         { return 1; }
1047 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1048                         void *object, int active) { return 1; }
1049 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1050 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1051         unsigned long flags, const char *name,
1052         void (*ctor)(void *))
1053 {
1054         return flags;
1055 }
1056 #define slub_debug 0
1057
1058 #define disable_higher_order_debug 0
1059
1060 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1061                                                         { return 0; }
1062 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1063                                                         { return 0; }
1064 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1065                                                         int objects) {}
1066 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1067                                                         int objects) {}
1068 #endif
1069
1070 /*
1071  * Slab allocation and freeing
1072  */
1073 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1074                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1075 {
1076         int order = oo_order(oo);
1077
1078         flags |= __GFP_NOTRACK;
1079
1080         if (node == -1)
1081                 return alloc_pages(flags, order);
1082         else
1083                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1084 }
1085
1086 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1087 {
1088         struct page *page;
1089         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1090         gfp_t alloc_gfp;
1091
1092         flags |= s->allocflags;
1093
1094         /*
1095          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1096          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1097          */
1098         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1099
1100         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1101         if (unlikely(!page)) {
1102                 oo = s->min;
1103                 /*
1104                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1105                  * Try a lower order alloc if possible
1106                  */
1107                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1108                 if (!page)
1109                         return NULL;
1110
1111                 stat(this_cpu_ptr(s->cpu_slab), ORDER_FALLBACK);
1112         }
1113
1114         if (kmemcheck_enabled
1115                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1116                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1117
1118                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1119
1120                 /*
1121                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1122                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1123                  */
1124                 if (s->ctor)
1125                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1126                 else
1127                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1128         }
1129
1130         page->objects = oo_objects(oo);
1131         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1132                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1133                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1134                 1 << oo_order(oo));
1135
1136         return page;
1137 }
1138
1139 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1140                                 void *object)
1141 {
1142         setup_object_debug(s, page, object);
1143         if (unlikely(s->ctor))
1144                 s->ctor(object);
1145 }
1146
1147 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1148 {
1149         struct page *page;
1150         void *start;
1151         void *last;
1152         void *p;
1153
1154         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1155
1156         page = allocate_slab(s,
1157                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1158         if (!page)
1159                 goto out;
1160
1161         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1162         page->slab = s;
1163         page->flags |= 1 << PG_slab;
1164         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1165                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1166                 __SetPageSlubDebug(page);
1167
1168         start = page_address(page);
1169
1170         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1171                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1172
1173         last = start;
1174         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1175                 setup_object(s, page, last);
1176                 set_freepointer(s, last, p);
1177                 last = p;
1178         }
1179         setup_object(s, page, last);
1180         set_freepointer(s, last, NULL);
1181
1182         page->freelist = start;
1183         page->inuse = 0;
1184 out:
1185         return page;
1186 }
1187
1188 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1189 {
1190         int order = compound_order(page);
1191         int pages = 1 << order;
1192
1193         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1194                 void *p;
1195
1196                 slab_pad_check(s, page);
1197                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1198                                                 page->objects)
1199                         check_object(s, page, p, 0);
1200                 __ClearPageSlubDebug(page);
1201         }
1202
1203         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1204
1205         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1206                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1207                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1208                 -pages);
1209
1210         __ClearPageSlab(page);
1211         reset_page_mapcount(page);
1212         if (current->reclaim_state)
1213                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1214         __free_pages(page, order);
1215 }
1216
1217 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1218 {
1219         struct page *page;
1220
1221         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1222         __free_slab(page->slab, page);
1223 }
1224
1225 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1226 {
1227         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1228                 /*
1229                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1230                  */
1231                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1232
1233                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1234         } else
1235                 __free_slab(s, page);
1236 }
1237
1238 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1239 {
1240         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1241         free_slab(s, page);
1242 }
1243
1244 /*
1245  * Per slab locking using the pagelock
1246  */
1247 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1248 {
1249         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1250 }
1251
1252 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1253 {
1254         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1255 }
1256
1257 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1258 {
1259         int rc = 1;
1260
1261         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1262         return rc;
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Management of partially allocated slabs
1267  */
1268 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1269                                 struct page *page, int tail)
1270 {
1271         spin_lock(&n->list_lock);
1272         n->nr_partial++;
1273         if (tail)
1274                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1275         else
1276                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1277         spin_unlock(&n->list_lock);
1278 }
1279
1280 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1281 {
1282         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1283
1284         spin_lock(&n->list_lock);
1285         list_del(&page->lru);
1286         n->nr_partial--;
1287         spin_unlock(&n->list_lock);
1288 }
1289
1290 /*
1291  * Lock slab and remove from the partial list.
1292  *
1293  * Must hold list_lock.
1294  */
1295 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1296                                                         struct page *page)
1297 {
1298         if (slab_trylock(page)) {
1299                 list_del(&page->lru);
1300                 n->nr_partial--;
1301                 __SetPageSlubFrozen(page);
1302                 return 1;
1303         }
1304         return 0;
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1309  */
1310 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1311 {
1312         struct page *page;
1313
1314         /*
1315          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1316          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1317          * partial slab and there is none available then get_partials()
1318          * will return NULL.
1319          */
1320         if (!n || !n->nr_partial)
1321                 return NULL;
1322
1323         spin_lock(&n->list_lock);
1324         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1325                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1326                         goto out;
1327         page = NULL;
1328 out:
1329         spin_unlock(&n->list_lock);
1330         return page;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1335  */
1336 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1337 {
1338 #ifdef CONFIG_NUMA
1339         struct zonelist *zonelist;
1340         struct zoneref *z;
1341         struct zone *zone;
1342         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1343         struct page *page;
1344
1345         /*
1346          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1347          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1348          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1349          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1350          *
1351          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1352          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1353          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1354          * from other nodes and filled up.
1355          *
1356          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1357          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1358          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1359          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1360          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1361          * with available objects.
1362          */
1363         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1364                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1365                 return NULL;
1366
1367         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1368         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1369                 struct kmem_cache_node *n;
1370
1371                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1372
1373                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1374                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1375                         page = get_partial_node(n);
1376                         if (page)
1377                                 return page;
1378                 }
1379         }
1380 #endif
1381         return NULL;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Get a partial page, lock it and return it.
1386  */
1387 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1388 {
1389         struct page *page;
1390         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1391
1392         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1393         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1394                 return page;
1395
1396         return get_any_partial(s, flags);
1397 }
1398
1399 /*
1400  * Move a page back to the lists.
1401  *
1402  * Must be called with the slab lock held.
1403  *
1404  * On exit the slab lock will have been dropped.
1405  */
1406 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1407 {
1408         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1409         struct kmem_cache_cpu *c = this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1410
1411         __ClearPageSlubFrozen(page);
1412         if (page->inuse) {
1413
1414                 if (page->freelist) {
1415                         add_partial(n, page, tail);
1416                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1417                 } else {
1418                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1419                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1420                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1421                                 add_full(n, page);
1422                 }
1423                 slab_unlock(page);
1424         } else {
1425                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1426                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1427                         /*
1428                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1429                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1430                          * to come after the other slabs with objects in
1431                          * so that the others get filled first. That way the
1432                          * size of the partial list stays small.
1433                          *
1434                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1435                          * the partial list.
1436                          */
1437                         add_partial(n, page, 1);
1438                         slab_unlock(page);
1439                 } else {
1440                         slab_unlock(page);
1441                         stat(__this_cpu_ptr(s->cpu_slab), FREE_SLAB);
1442                         discard_slab(s, page);
1443                 }
1444         }
1445 }
1446
1447 /*
1448  * Remove the cpu slab
1449  */
1450 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1451 {
1452         struct page *page = c->page;
1453         int tail = 1;
1454
1455         if (page->freelist)
1456                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1457         /*
1458          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1459          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1460          * to occur.
1461          */
1462         while (unlikely(c->freelist)) {
1463                 void **object;
1464
1465                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1466
1467                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1468                 object = c->freelist;
1469                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1470
1471                 /* And put onto the regular freelist */
1472                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1473                 page->freelist = object;
1474                 page->inuse--;
1475         }
1476         c->page = NULL;
1477         unfreeze_slab(s, page, tail);
1478 }
1479
1480 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1481 {
1482         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1483         slab_lock(c->page);
1484         deactivate_slab(s, c);
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Flush cpu slab.
1489  *
1490  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1491  */
1492 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1493 {
1494         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1495
1496         if (likely(c && c->page))
1497                 flush_slab(s, c);
1498 }
1499
1500 static void flush_cpu_slab(void *d)
1501 {
1502         struct kmem_cache *s = d;
1503
1504         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1505 }
1506
1507 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1508 {
1509         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1514  * locality expectations.
1515  */
1516 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1517 {
1518 #ifdef CONFIG_NUMA
1519         if (node != -1 && c->node != node)
1520                 return 0;
1521 #endif
1522         return 1;
1523 }
1524
1525 static int count_free(struct page *page)
1526 {
1527         return page->objects - page->inuse;
1528 }
1529
1530 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1531                                         int (*get_count)(struct page *))
1532 {
1533         unsigned long flags;
1534         unsigned long x = 0;
1535         struct page *page;
1536
1537         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1538         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1539                 x += get_count(page);
1540         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1541         return x;
1542 }
1543
1544 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1545 {
1546 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1547         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1548 #else
1549         return 0;
1550 #endif
1551 }
1552
1553 static noinline void
1554 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1555 {
1556         int node;
1557
1558         printk(KERN_WARNING
1559                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1560                 nid, gfpflags);
1561         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1562                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1563                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1564
1565         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1566                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1567                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1568
1569         for_each_online_node(node) {
1570                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1571                 unsigned long nr_slabs;
1572                 unsigned long nr_objs;
1573                 unsigned long nr_free;
1574
1575                 if (!n)
1576                         continue;
1577
1578                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1579                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1580                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1581
1582                 printk(KERN_WARNING
1583                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1584                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1585         }
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1590  * debugging duties.
1591  *
1592  * Interrupts are disabled.
1593  *
1594  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1595  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1596  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1597  *
1598  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1599  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1600  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1601  *
1602  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1603  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1604  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1605  */
1606 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1607                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1608 {
1609         void **object;
1610         struct page *new;
1611
1612         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1613         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1614
1615         if (!c->page)
1616                 goto new_slab;
1617
1618         slab_lock(c->page);
1619         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1620                 goto another_slab;
1621
1622         stat(c, ALLOC_REFILL);
1623
1624 load_freelist:
1625         object = c->page->freelist;
1626         if (unlikely(!object))
1627                 goto another_slab;
1628         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1629                 goto debug;
1630
1631         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1632         c->page->inuse = c->page->objects;
1633         c->page->freelist = NULL;
1634         c->node = page_to_nid(c->page);
1635 unlock_out:
1636         slab_unlock(c->page);
1637         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1638         return object;
1639
1640 another_slab:
1641         deactivate_slab(s, c);
1642
1643 new_slab:
1644         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1645         if (new) {
1646                 c->page = new;
1647                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1648                 goto load_freelist;
1649         }
1650
1651         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1652                 local_irq_enable();
1653
1654         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1655
1656         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1657                 local_irq_disable();
1658
1659         if (new) {
1660                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1661                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1662                 if (c->page)
1663                         flush_slab(s, c);
1664                 slab_lock(new);
1665                 __SetPageSlubFrozen(new);
1666                 c->page = new;
1667                 goto load_freelist;
1668         }
1669         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1670                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1671         return NULL;
1672 debug:
1673         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1674                 goto another_slab;
1675
1676         c->page->inuse++;
1677         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1678         c->node = -1;
1679         goto unlock_out;
1680 }
1681
1682 /*
1683  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1684  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1685  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1686  *
1687  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1688  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1689  *
1690  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1691  */
1692 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1693                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1694 {
1695         void **object;
1696         struct kmem_cache_cpu *c;
1697         unsigned long flags;
1698
1699         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1700
1701         lockdep_trace_alloc(gfpflags);
1702         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1703
1704         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags))
1705                 return NULL;
1706
1707         local_irq_save(flags);
1708         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1709         object = c->freelist;
1710         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1711
1712                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1713
1714         else {
1715                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1716                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1717         }
1718         local_irq_restore(flags);
1719
1720         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1721                 memset(object, 0, s->objsize);
1722
1723         kmemcheck_slab_alloc(s, gfpflags, object, s->objsize);
1724         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, gfpflags);
1725
1726         return object;
1727 }
1728
1729 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1730 {
1731         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1732
1733         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1734
1735         return ret;
1736 }
1737 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1738
1739 #ifdef CONFIG_TRACING
1740 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1741 {
1742         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1743 }
1744 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1745 #endif
1746
1747 #ifdef CONFIG_NUMA
1748 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1749 {
1750         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1751
1752         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1753                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1754
1755         return ret;
1756 }
1757 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1758 #endif
1759
1760 #ifdef CONFIG_TRACING
1761 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1762                                     gfp_t gfpflags,
1763                                     int node)
1764 {
1765         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1766 }
1767 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1768 #endif
1769
1770 /*
1771  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1772  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1773  *
1774  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1775  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1776  * handling required then we can return immediately.
1777  */
1778 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1779                         void *x, unsigned long addr)
1780 {
1781         void *prior;
1782         void **object = (void *)x;
1783         struct kmem_cache_cpu *c;
1784
1785         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1786         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1787         slab_lock(page);
1788
1789         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1790                 goto debug;
1791
1792 checks_ok:
1793         prior = page->freelist;
1794         set_freepointer(s, object, prior);
1795         page->freelist = object;
1796         page->inuse--;
1797
1798         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1799                 stat(c, FREE_FROZEN);
1800                 goto out_unlock;
1801         }
1802
1803         if (unlikely(!page->inuse))
1804                 goto slab_empty;
1805
1806         /*
1807          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1808          * then add it.
1809          */
1810         if (unlikely(!prior)) {
1811                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1812                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1813         }
1814
1815 out_unlock:
1816         slab_unlock(page);
1817         return;
1818
1819 slab_empty:
1820         if (prior) {
1821                 /*
1822                  * Slab still on the partial list.
1823                  */
1824                 remove_partial(s, page);
1825                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1826         }
1827         slab_unlock(page);
1828         stat(c, FREE_SLAB);
1829         discard_slab(s, page);
1830         return;
1831
1832 debug:
1833         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1834                 goto out_unlock;
1835         goto checks_ok;
1836 }
1837
1838 /*
1839  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1840  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1841  *
1842  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1843  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1844  * the item before.
1845  *
1846  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1847  * with all sorts of special processing.
1848  */
1849 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1850                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1851 {
1852         void **object = (void *)x;
1853         struct kmem_cache_cpu *c;
1854         unsigned long flags;
1855
1856         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1857         local_irq_save(flags);
1858         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1859         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
1860         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1861         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1862                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1863         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1864                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1865                 c->freelist = object;
1866                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1867         } else
1868                 __slab_free(s, page, x, addr);
1869
1870         local_irq_restore(flags);
1871 }
1872
1873 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1874 {
1875         struct page *page;
1876
1877         page = virt_to_head_page(x);
1878
1879         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1880
1881         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1882 }
1883 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1884
1885 /* Figure out on which slab page the object resides */
1886 static struct page *get_object_page(const void *x)
1887 {
1888         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1889
1890         if (!PageSlab(page))
1891                 return NULL;
1892
1893         return page;
1894 }
1895
1896 /*
1897  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1898  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1899  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1900  * another.
1901  *
1902  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1903  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1904  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1905  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1906  * locking overhead.
1907  */
1908
1909 /*
1910  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1911  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1912  * and increases the number of allocations possible without having to
1913  * take the list_lock.
1914  */
1915 static int slub_min_order;
1916 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1917 static int slub_min_objects;
1918
1919 /*
1920  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1921  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1922  */
1923 static int slub_nomerge;
1924
1925 /*
1926  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1927  *
1928  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1929  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1930  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1931  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1932  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1933  * would be wasted.
1934  *
1935  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1936  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1937  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1938  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1939  *
1940  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1941  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1942  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1943  * of space in favor of a small page order.
1944  *
1945  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1946  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1947  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1948  * the smallest order which will fit the object.
1949  */
1950 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1951                                 int max_order, int fract_leftover)
1952 {
1953         int order;
1954         int rem;
1955         int min_order = slub_min_order;
1956
1957         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1958                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1959
1960         for (order = max(min_order,
1961                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1962                         order <= max_order; order++) {
1963
1964                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1965
1966                 if (slab_size < min_objects * size)
1967                         continue;
1968
1969                 rem = slab_size % size;
1970
1971                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1972                         break;
1973
1974         }
1975
1976         return order;
1977 }
1978
1979 static inline int calculate_order(int size)
1980 {
1981         int order;
1982         int min_objects;
1983         int fraction;
1984         int max_objects;
1985
1986         /*
1987          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1988          * works by first attempting to generate a layout with
1989          * the best configuration and backing off gradually.
1990          *
1991          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1992          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1993          */
1994         min_objects = slub_min_objects;
1995         if (!min_objects)
1996                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1997         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
1998         min_objects = min(min_objects, max_objects);
1999
2000         while (min_objects > 1) {
2001                 fraction = 16;
2002                 while (fraction >= 4) {
2003                         order = slab_order(size, min_objects,
2004                                                 slub_max_order, fraction);
2005                         if (order <= slub_max_order)
2006                                 return order;
2007                         fraction /= 2;
2008                 }
2009                 min_objects--;
2010         }
2011
2012         /*
2013          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2014          * lets see if we can place a single object there.
2015          */
2016         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2017         if (order <= slub_max_order)
2018                 return order;
2019
2020         /*
2021          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2022          */
2023         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2024         if (order < MAX_ORDER)
2025                 return order;
2026         return -ENOSYS;
2027 }
2028
2029 /*
2030  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2031  */
2032 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2033                 unsigned long align, unsigned long size)
2034 {
2035         /*
2036          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2037          * suggestion if the object is sufficiently large.
2038          *
2039          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2040          * alignment though. If that is greater then use it.
2041          */
2042         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2043                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2044                 while (size <= ralign / 2)
2045                         ralign /= 2;
2046                 align = max(align, ralign);
2047         }
2048
2049         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2050                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2051
2052         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2053 }
2054
2055 static void
2056 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2057 {
2058         n->nr_partial = 0;
2059         spin_lock_init(&n->list_lock);
2060         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2061 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2062         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2063         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2064         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2065 #endif
2066 }
2067
2068 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu, kmalloc_percpu[SLUB_PAGE_SHIFT]);
2069
2070 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2071 {
2072         if (s < kmalloc_caches + KMALLOC_CACHES && s >= kmalloc_caches)
2073                 /*
2074                  * Boot time creation of the kmalloc array. Use static per cpu data
2075                  * since the per cpu allocator is not available yet.
2076                  */
2077                 s->cpu_slab = per_cpu_var(kmalloc_percpu) + (s - kmalloc_caches);
2078         else
2079                 s->cpu_slab =  alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2080
2081         if (!s->cpu_slab)
2082                 return 0;
2083
2084         return 1;
2085 }
2086
2087 #ifdef CONFIG_NUMA
2088 /*
2089  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2090  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2091  * possible.
2092  *
2093  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2094  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2095  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2096  */
2097 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2098 {
2099         struct page *page;
2100         struct kmem_cache_node *n;
2101         unsigned long flags;
2102
2103         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2104
2105         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2106
2107         BUG_ON(!page);
2108         if (page_to_nid(page) != node) {
2109                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2110                                 "node %d\n", node);
2111                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2112                                 "in order to be able to continue\n");
2113         }
2114
2115         n = page->freelist;
2116         BUG_ON(!n);
2117         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2118         page->inuse++;
2119         kmalloc_caches->node[node] = n;
2120 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2121         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2122         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2123 #endif
2124         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2125         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2126
2127         /*
2128          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2129          * so even though there cannot be a race this early in
2130          * the boot sequence, we still disable irqs.
2131          */
2132         local_irq_save(flags);
2133         add_partial(n, page, 0);
2134         local_irq_restore(flags);
2135 }
2136
2137 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2138 {
2139         int node;
2140
2141         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2142                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2143                 if (n && n != &s->local_node)
2144                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2145                 s->node[node] = NULL;
2146         }
2147 }
2148
2149 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2150 {
2151         int node;
2152         int local_node;
2153
2154         if (slab_state >= UP)
2155                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2156         else
2157                 local_node = 0;
2158
2159         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2160                 struct kmem_cache_node *n;
2161
2162                 if (local_node == node)
2163                         n = &s->local_node;
2164                 else {
2165                         if (slab_state == DOWN) {
2166                                 early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2167                                 continue;
2168                         }
2169                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2170                                                         gfpflags, node);
2171
2172                         if (!n) {
2173                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2174                                 return 0;
2175                         }
2176
2177                 }
2178                 s->node[node] = n;
2179                 init_kmem_cache_node(n, s);
2180         }
2181         return 1;
2182 }
2183 #else
2184 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2185 {
2186 }
2187
2188 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2189 {
2190         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2191         return 1;
2192 }
2193 #endif
2194
2195 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2196 {
2197         if (min < MIN_PARTIAL)
2198                 min = MIN_PARTIAL;
2199         else if (min > MAX_PARTIAL)
2200                 min = MAX_PARTIAL;
2201         s->min_partial = min;
2202 }
2203
2204 /*
2205  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2206  * a slab object.
2207  */
2208 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2209 {
2210         unsigned long flags = s->flags;
2211         unsigned long size = s->objsize;
2212         unsigned long align = s->align;
2213         int order;
2214
2215         /*
2216          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2217          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2218          * the possible location of the free pointer.
2219          */
2220         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2221
2222 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2223         /*
2224          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2225          * the slab may touch the object after free or before allocation
2226          * then we should never poison the object itself.
2227          */
2228         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2229                         !s->ctor)
2230                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2231         else
2232                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2233
2234
2235         /*
2236          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2237          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2238          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2239          */
2240         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2241                 size += sizeof(void *);
2242 #endif
2243
2244         /*
2245          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2246          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2247          */
2248         s->inuse = size;
2249
2250         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2251                 s->ctor)) {
2252                 /*
2253                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2254                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2255                  * kmem_cache_free.
2256                  *
2257                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2258                  * destructor or are poisoning the objects.
2259                  */
2260                 s->offset = size;
2261                 size += sizeof(void *);
2262         }
2263
2264 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2265         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2266                 /*
2267                  * Need to store information about allocs and frees after
2268                  * the object.
2269                  */
2270                 size += 2 * sizeof(struct track);
2271
2272         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2273                 /*
2274                  * Add some empty padding so that we can catch
2275                  * overwrites from earlier objects rather than let
2276                  * tracking information or the free pointer be
2277                  * corrupted if a user writes before the start
2278                  * of the object.
2279                  */
2280                 size += sizeof(void *);
2281 #endif
2282
2283         /*
2284          * Determine the alignment based on various parameters that the
2285          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2286          * on bootup.
2287          */
2288         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2289         s->align = align;
2290
2291         /*
2292          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2293          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2294          * each object to conform to the alignment.
2295          */
2296         size = ALIGN(size, align);
2297         s->size = size;
2298         if (forced_order >= 0)
2299                 order = forced_order;
2300         else
2301                 order = calculate_order(size);
2302
2303         if (order < 0)
2304                 return 0;
2305
2306         s->allocflags = 0;
2307         if (order)
2308                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2309
2310         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2311                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2312
2313         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2314                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2315
2316         /*
2317          * Determine the number of objects per slab
2318          */
2319         s->oo = oo_make(order, size);
2320         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2321         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2322                 s->max = s->oo;
2323
2324         return !!oo_objects(s->oo);
2325
2326 }
2327
2328 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2329                 const char *name, size_t size,
2330                 size_t align, unsigned long flags,
2331                 void (*ctor)(void *))
2332 {
2333         memset(s, 0, kmem_size);
2334         s->name = name;
2335         s->ctor = ctor;
2336         s->objsize = size;
2337         s->align = align;
2338         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2339
2340         if (!calculate_sizes(s, -1))
2341                 goto error;
2342         if (disable_higher_order_debug) {
2343                 /*
2344                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2345                  * order increased.
2346                  */
2347                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2348                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2349                         s->offset = 0;
2350                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2351                                 goto error;
2352                 }
2353         }
2354
2355         /*
2356          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2357          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2358          */
2359         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2360         s->refcount = 1;
2361 #ifdef CONFIG_NUMA
2362         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2363 #endif
2364         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2365                 goto error;
2366
2367         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2368                 return 1;
2369
2370         free_kmem_cache_nodes(s);
2371 error:
2372         if (flags & SLAB_PANIC)
2373                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2374                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2375                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2376                         s->offset, flags);
2377         return 0;
2378 }
2379
2380 /*
2381  * Check if a given pointer is valid
2382  */
2383 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2384 {
2385         struct page *page;
2386
2387         page = get_object_page(object);
2388
2389         if (!page || s != page->slab)
2390                 /* No slab or wrong slab */
2391                 return 0;
2392
2393         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2394                 return 0;
2395
2396         /*
2397          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2398          * But this would be too expensive and it seems that the main
2399          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2400          * to a certain slab.
2401          */
2402         return 1;
2403 }
2404 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2405
2406 /*
2407  * Determine the size of a slab object
2408  */
2409 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2410 {
2411         return s->objsize;
2412 }
2413 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2414
2415 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2416 {
2417         return s->name;
2418 }
2419 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2420
2421 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2422                                                         const char *text)
2423 {
2424 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2425         void *addr = page_address(page);
2426         void *p;
2427         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2428
2429         bitmap_zero(map, page->objects);
2430         slab_err(s, page, "%s", text);
2431         slab_lock(page);
2432         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2433                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2434
2435         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2436
2437                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2438                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2439                                                         p, p - addr);
2440                         print_tracking(s, p);
2441                 }
2442         }
2443         slab_unlock(page);
2444 #endif
2445 }
2446
2447 /*
2448  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2449  */
2450 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2451 {
2452         unsigned long flags;
2453         struct page *page, *h;
2454
2455         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2456         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2457                 if (!page->inuse) {
2458                         list_del(&page->lru);
2459                         discard_slab(s, page);
2460                         n->nr_partial--;
2461                 } else {
2462                         list_slab_objects(s, page,
2463                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2464                 }
2465         }
2466         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2467 }
2468
2469 /*
2470  * Release all resources used by a slab cache.
2471  */
2472 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2473 {
2474         int node;
2475
2476         flush_all(s);
2477         free_percpu(s->cpu_slab);
2478         /* Attempt to free all objects */
2479         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2480                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2481
2482                 free_partial(s, n);
2483                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2484                         return 1;
2485         }
2486         free_kmem_cache_nodes(s);
2487         return 0;
2488 }
2489
2490 /*
2491  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2492  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2493  */
2494 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2495 {
2496         down_write(&slub_lock);
2497         s->refcount--;
2498         if (!s->refcount) {
2499                 list_del(&s->list);
2500                 up_write(&slub_lock);
2501                 if (kmem_cache_close(s)) {
2502                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2503                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2504                         dump_stack();
2505                 }
2506                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2507                         rcu_barrier();
2508                 sysfs_slab_remove(s);
2509         } else
2510                 up_write(&slub_lock);
2511 }
2512 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2513
2514 /********************************************************************
2515  *              Kmalloc subsystem
2516  *******************************************************************/
2517
2518 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_CACHES] __cacheline_aligned;
2519 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2520
2521 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2522 {
2523         get_option(&str, &slub_min_order);
2524
2525         return 1;
2526 }
2527
2528 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2529
2530 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2531 {
2532         get_option(&str, &slub_max_order);
2533         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2534
2535         return 1;
2536 }
2537
2538 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2539
2540 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2541 {
2542         get_option(&str, &slub_min_objects);
2543
2544         return 1;
2545 }
2546
2547 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2548
2549 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2550 {
2551         slub_nomerge = 1;
2552         return 1;
2553 }
2554
2555 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2556
2557 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2558                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2559 {
2560         unsigned int flags = 0;
2561
2562         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2563                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2564
2565         /*
2566          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2567          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2568          */
2569         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2570                                                                 flags, NULL))
2571                 goto panic;
2572
2573         list_add(&s->list, &slab_caches);
2574
2575         if (sysfs_slab_add(s))
2576                 goto panic;
2577         return s;
2578
2579 panic:
2580         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2581 }
2582
2583 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2584 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[SLUB_PAGE_SHIFT];
2585
2586 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2587 {
2588         struct kmem_cache *s;
2589
2590         down_write(&slub_lock);
2591         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2592                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2593                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2594                         sysfs_slab_add(s);
2595                 }
2596         }
2597         up_write(&slub_lock);
2598 }
2599
2600 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2601
2602 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2603 {
2604         struct kmem_cache *s;
2605         char *text;
2606         size_t realsize;
2607         unsigned long slabflags;
2608         int i;
2609
2610         s = kmalloc_caches_dma[index];
2611         if (s)
2612                 return s;
2613
2614         /* Dynamically create dma cache */
2615         if (flags & __GFP_WAIT)
2616                 down_write(&slub_lock);
2617         else {
2618                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2619                         goto out;
2620         }
2621
2622         if (kmalloc_caches_dma[index])
2623                 goto unlock_out;
2624
2625         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2626         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2627                          (unsigned int)realsize);
2628
2629         s = NULL;
2630         for (i = 0; i < KMALLOC_CACHES; i++)
2631                 if (!kmalloc_caches[i].size)
2632                         break;
2633
2634         BUG_ON(i >= KMALLOC_CACHES);
2635         s = kmalloc_caches + i;
2636
2637         /*
2638          * Must defer sysfs creation to a workqueue because we don't know
2639          * what context we are called from. Before sysfs comes up, we don't
2640          * need to do anything because our sysfs initcall will start by
2641          * adding all existing slabs to sysfs.
2642          */
2643         slabflags = SLAB_CACHE_DMA|SLAB_NOTRACK;
2644         if (slab_state >= SYSFS)
2645                 slabflags |= __SYSFS_ADD_DEFERRED;
2646
2647         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2648                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN, slabflags, NULL)) {
2649                 s->size = 0;
2650                 kfree(text);
2651                 goto unlock_out;
2652         }
2653
2654         list_add(&s->list, &slab_caches);
2655         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2656
2657         if (slab_state >= SYSFS)
2658                 schedule_work(&sysfs_add_work);
2659
2660 unlock_out:
2661         up_write(&slub_lock);
2662 out:
2663         return kmalloc_caches_dma[index];
2664 }
2665 #endif
2666
2667 /*
2668  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2669  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2670  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2671  * fls.
2672  */
2673 static s8 size_index[24] = {
2674         3,      /* 8 */
2675         4,      /* 16 */
2676         5,      /* 24 */
2677         5,      /* 32 */
2678         6,      /* 40 */
2679         6,      /* 48 */
2680         6,      /* 56 */
2681         6,      /* 64 */
2682         1,      /* 72 */
2683         1,      /* 80 */
2684         1,      /* 88 */
2685         1,      /* 96 */
2686         7,      /* 104 */
2687         7,      /* 112 */
2688         7,      /* 120 */
2689         7,      /* 128 */
2690         2,      /* 136 */
2691         2,      /* 144 */
2692         2,      /* 152 */
2693         2,      /* 160 */
2694         2,      /* 168 */
2695         2,      /* 176 */
2696         2,      /* 184 */
2697         2       /* 192 */
2698 };
2699
2700 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2701 {
2702         return (bytes - 1) / 8;
2703 }
2704
2705 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2706 {
2707         int index;
2708
2709         if (size <= 192) {
2710                 if (!size)
2711                         return ZERO_SIZE_PTR;
2712
2713                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2714         } else
2715                 index = fls(size - 1);
2716
2717 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2718         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2719                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2720
2721 #endif
2722         return &kmalloc_caches[index];
2723 }
2724
2725 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2726 {
2727         struct kmem_cache *s;
2728         void *ret;
2729
2730         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2731                 return kmalloc_large(size, flags);
2732
2733         s = get_slab(size, flags);
2734
2735         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2736                 return s;
2737
2738         ret = slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2739
2740         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2741
2742         return ret;
2743 }
2744 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2745
2746 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2747 {
2748         struct page *page;
2749         void *ptr = NULL;
2750
2751         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2752         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2753         if (page)
2754                 ptr = page_address(page);
2755
2756         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2757         return ptr;
2758 }
2759
2760 #ifdef CONFIG_NUMA
2761 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2762 {
2763         struct kmem_cache *s;
2764         void *ret;
2765
2766         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2767                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2768
2769                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2770                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2771                                    flags, node);
2772
2773                 return ret;
2774         }
2775
2776         s = get_slab(size, flags);
2777
2778         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2779                 return s;
2780
2781         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2782
2783         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2784
2785         return ret;
2786 }
2787 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2788 #endif
2789
2790 size_t ksize(const void *object)
2791 {
2792         struct page *page;
2793         struct kmem_cache *s;
2794
2795         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2796                 return 0;
2797
2798         page = virt_to_head_page(object);
2799
2800         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2801                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2802                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2803         }
2804         s = page->slab;
2805
2806 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2807         /*
2808          * Debugging requires use of the padding between object
2809          * and whatever may come after it.
2810          */
2811         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2812                 return s->objsize;
2813
2814 #endif
2815         /*
2816          * If we have the need to store the freelist pointer
2817          * back there or track user information then we can
2818          * only use the space before that information.
2819          */
2820         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2821                 return s->inuse;
2822         /*
2823          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2824          */
2825         return s->size;
2826 }
2827 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2828
2829 void kfree(const void *x)
2830 {
2831         struct page *page;
2832         void *object = (void *)x;
2833
2834         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2835
2836         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2837                 return;
2838
2839         page = virt_to_head_page(x);
2840         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2841                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2842                 kmemleak_free(x);
2843                 put_page(page);
2844                 return;
2845         }
2846         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2847 }
2848 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2849
2850 /*
2851  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2852  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2853  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2854  * and thus they can be removed from the partial lists.
2855  *
2856  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2857  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2858  * are freed in them.
2859  */
2860 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2861 {
2862         int node;
2863         int i;
2864         struct kmem_cache_node *n;
2865         struct page *page;
2866         struct page *t;
2867         int objects = oo_objects(s->max);
2868         struct list_head *slabs_by_inuse =
2869                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2870         unsigned long flags;
2871
2872         if (!slabs_by_inuse)
2873                 return -ENOMEM;
2874
2875         flush_all(s);
2876         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2877                 n = get_node(s, node);
2878
2879                 if (!n->nr_partial)
2880                         continue;
2881
2882                 for (i = 0; i < objects; i++)
2883                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2884
2885                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2886
2887                 /*
2888                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2889                  *
2890                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2891                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2892                  */
2893                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2894                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2895                                 /*
2896                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2897                                  * may have freed the last object and be
2898                                  * waiting to release the slab.
2899                                  */
2900                                 list_del(&page->lru);
2901                                 n->nr_partial--;
2902                                 slab_unlock(page);
2903                                 discard_slab(s, page);
2904                         } else {
2905                                 list_move(&page->lru,
2906                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2907                         }
2908                 }
2909
2910                 /*
2911                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2912                  * first and the least used slabs at the end.
2913                  */
2914                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2915                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2916
2917                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2918         }
2919
2920         kfree(slabs_by_inuse);
2921         return 0;
2922 }
2923 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2924
2925 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2926 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2927 {
2928         struct kmem_cache *s;
2929
2930         down_read(&slub_lock);
2931         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2932                 kmem_cache_shrink(s);
2933         up_read(&slub_lock);
2934
2935         return 0;
2936 }
2937
2938 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2939 {
2940         struct kmem_cache_node *n;
2941         struct kmem_cache *s;
2942         struct memory_notify *marg = arg;
2943         int offline_node;
2944
2945         offline_node = marg->status_change_nid;
2946
2947         /*
2948          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2949          * for it yet.
2950          */
2951         if (offline_node < 0)
2952                 return;
2953
2954         down_read(&slub_lock);
2955         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2956                 n = get_node(s, offline_node);
2957                 if (n) {
2958                         /*
2959                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2960                          * that is going down. We were unable to free them,
2961                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2962                          * callback. So, we must fail.
2963                          */
2964                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2965
2966                         s->node[offline_node] = NULL;
2967                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2968                 }
2969         }
2970         up_read(&slub_lock);
2971 }
2972
2973 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2974 {
2975         struct kmem_cache_node *n;
2976         struct kmem_cache *s;
2977         struct memory_notify *marg = arg;
2978         int nid = marg->status_change_nid;
2979         int ret = 0;
2980
2981         /*
2982          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2983          * already created. Nothing to do.
2984          */
2985         if (nid < 0)
2986                 return 0;
2987
2988         /*
2989          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2990          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2991          * online.
2992          */
2993         down_read(&slub_lock);
2994         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2995                 /*
2996                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2997                  *      since memory is not yet available from the node that
2998                  *      is brought up.
2999                  */
3000                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
3001                 if (!n) {
3002                         ret = -ENOMEM;
3003                         goto out;
3004                 }
3005                 init_kmem_cache_node(n, s);
3006                 s->node[nid] = n;
3007         }
3008 out:
3009         up_read(&slub_lock);
3010         return ret;
3011 }
3012
3013 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3014                                 unsigned long action, void *arg)
3015 {
3016         int ret = 0;
3017
3018         switch (action) {
3019         case MEM_GOING_ONLINE:
3020                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3021                 break;
3022         case MEM_GOING_OFFLINE:
3023                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3024                 break;
3025         case MEM_OFFLINE:
3026         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3027                 slab_mem_offline_callback(arg);
3028                 break;
3029         case MEM_ONLINE:
3030         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3031                 break;
3032         }
3033         if (ret)
3034                 ret = notifier_from_errno(ret);
3035         else
3036                 ret = NOTIFY_OK;
3037         return ret;
3038 }
3039
3040 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3041
3042 /********************************************************************
3043  *                      Basic setup of slabs
3044  *******************************************************************/
3045
3046 void __init kmem_cache_init(void)
3047 {
3048         int i;
3049         int caches = 0;
3050
3051 #ifdef CONFIG_NUMA
3052         /*
3053          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3054          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3055          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3056          */
3057         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
3058                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_NOWAIT);
3059         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
3060         caches++;
3061
3062         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3063 #endif
3064
3065         /* Able to allocate the per node structures */
3066         slab_state = PARTIAL;
3067
3068         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3069         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3070                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
3071                                 "kmalloc-96", 96, GFP_NOWAIT);
3072                 caches++;
3073         }
3074         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3075                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3076                                 "kmalloc-192", 192, GFP_NOWAIT);
3077                 caches++;
3078         }
3079
3080         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3081                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3082                         "kmalloc", 1 << i, GFP_NOWAIT);
3083                 caches++;
3084         }
3085
3086
3087         /*
3088          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3089          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3090          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3091          *
3092          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3093          * handle the index determination for the smaller caches.
3094          *
3095          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3096          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3097          */
3098         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3099                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3100
3101         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3102                 int elem = size_index_elem(i);
3103                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3104                         break;
3105                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3106         }
3107
3108         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3109                 /*
3110                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3111                  * is 64 byte.
3112                  */
3113                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3114                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3115         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3116                 /*
3117                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3118                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3119                  * instead.
3120                  */
3121                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3122                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3123         }
3124
3125         slab_state = UP;
3126
3127         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3128         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++)
3129                 kmalloc_caches[i]. name =
3130                         kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3131
3132 #ifdef CONFIG_SMP
3133         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3134 #endif
3135 #ifdef CONFIG_NUMA
3136         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3137                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3138 #else
3139         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3140 #endif
3141
3142         printk(KERN_INFO
3143                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3144                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3145                 caches, cache_line_size(),
3146                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3147                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3148 }
3149
3150 void __init kmem_cache_init_late(void)
3151 {
3152 }
3153
3154 /*
3155  * Find a mergeable slab cache
3156  */
3157 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3158 {
3159         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3160                 return 1;
3161
3162         if (s->ctor)
3163                 return 1;
3164
3165         /*
3166          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3167          */
3168         if (s->refcount < 0)
3169                 return 1;
3170
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3175                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3176                 void (*ctor)(void *))
3177 {
3178         struct kmem_cache *s;
3179
3180         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3181                 return NULL;
3182
3183         if (ctor)
3184                 return NULL;
3185
3186         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3187         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3188         size = ALIGN(size, align);
3189         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3190
3191         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3192                 if (slab_unmergeable(s))
3193                         continue;
3194
3195                 if (size > s->size)
3196                         continue;
3197
3198                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3199                                 continue;
3200                 /*
3201                  * Check if alignment is compatible.
3202                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3203                  */
3204                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3205                         continue;
3206
3207                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3208                         continue;
3209
3210                 return s;
3211         }
3212         return NULL;
3213 }
3214
3215 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3216                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3217 {
3218         struct kmem_cache *s;
3219
3220         if (WARN_ON(!name))
3221                 return NULL;
3222
3223         down_write(&slub_lock);
3224         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3225         if (s) {
3226                 s->refcount++;
3227                 /*
3228                  * Adjust the object sizes so that we clear
3229                  * the complete object on kzalloc.
3230                  */
3231                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3232                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3233                 up_write(&slub_lock);
3234
3235                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3236                         down_write(&slub_lock);
3237                         s->refcount--;
3238                         up_write(&slub_lock);
3239                         goto err;
3240                 }
3241                 return s;
3242         }
3243
3244         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3245         if (s) {
3246                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3247                                 size, align, flags, ctor)) {
3248                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3249                         up_write(&slub_lock);
3250                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3251                                 down_write(&slub_lock);
3252                                 list_del(&s->list);
3253                                 up_write(&slub_lock);
3254                                 kfree(s);
3255                                 goto err;
3256                         }
3257                         return s;
3258                 }
3259                 kfree(s);
3260         }
3261         up_write(&slub_lock);
3262
3263 err:
3264         if (flags & SLAB_PANIC)
3265                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3266         else
3267                 s = NULL;
3268         return s;
3269 }
3270 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3271
3272 #ifdef CONFIG_SMP
3273 /*
3274  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3275  * necessary.
3276  */
3277 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3278                 unsigned long action, void *hcpu)
3279 {
3280         long cpu = (long)hcpu;
3281         struct kmem_cache *s;
3282         unsigned long flags;
3283
3284         switch (action) {
3285         case CPU_UP_CANCELED:
3286         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3287         case CPU_DEAD:
3288         case CPU_DEAD_FROZEN:
3289                 down_read(&slub_lock);
3290                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3291                         local_irq_save(flags);
3292                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3293                         local_irq_restore(flags);
3294                 }
3295                 up_read(&slub_lock);
3296                 break;
3297         default:
3298                 break;
3299         }
3300         return NOTIFY_OK;
3301 }
3302
3303 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3304         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3305 };
3306
3307 #endif
3308
3309 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3310 {
3311         struct kmem_cache *s;
3312         void *ret;
3313
3314         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3315                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3316
3317         s = get_slab(size, gfpflags);
3318
3319         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3320                 return s;
3321
3322         ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3323
3324         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3325         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3326
3327         return ret;
3328 }
3329
3330 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3331                                         int node, unsigned long caller)
3332 {
3333         struct kmem_cache *s;
3334         void *ret;
3335
3336         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3337                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3338
3339         s = get_slab(size, gfpflags);
3340
3341         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3342                 return s;
3343
3344         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3345
3346         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3347         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3348
3349         return ret;
3350 }
3351
3352 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3353 static int count_inuse(struct page *page)
3354 {
3355         return page->inuse;
3356 }
3357
3358 static int count_total(struct page *page)
3359 {
3360         return page->objects;
3361 }
3362
3363 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3364                                                 unsigned long *map)
3365 {
3366         void *p;
3367         void *addr = page_address(page);
3368
3369         if (!check_slab(s, page) ||
3370                         !on_freelist(s, page, NULL))
3371                 return 0;
3372
3373         /* Now we know that a valid freelist exists */
3374         bitmap_zero(map, page->objects);
3375
3376         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3377                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3378                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3379                         return 0;
3380         }
3381
3382         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3383                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3384                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3385                                 return 0;
3386         return 1;
3387 }
3388
3389 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3390                                                 unsigned long *map)
3391 {
3392         if (slab_trylock(page)) {
3393                 validate_slab(s, page, map);
3394                 slab_unlock(page);
3395         } else
3396                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3397                         s->name, page);
3398
3399         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3400                 if (!PageSlubDebug(page))
3401                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3402                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3403         } else {
3404                 if (PageSlubDebug(page))
3405                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3406                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3407         }
3408 }
3409
3410 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3411                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3412 {
3413         unsigned long count = 0;
3414         struct page *page;
3415         unsigned long flags;
3416
3417         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3418
3419         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3420                 validate_slab_slab(s, page, map);
3421                 count++;
3422         }
3423         if (count != n->nr_partial)
3424                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3425                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3426
3427         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3428                 goto out;
3429
3430         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3431                 validate_slab_slab(s, page, map);
3432                 count++;
3433         }
3434         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3435                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3436                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3437                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3438
3439 out:
3440         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3441         return count;
3442 }
3443
3444 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3445 {
3446         int node;
3447         unsigned long count = 0;
3448         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3449                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3450
3451         if (!map)
3452                 return -ENOMEM;
3453
3454         flush_all(s);
3455         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3456                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3457
3458                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3459         }
3460         kfree(map);
3461         return count;
3462 }
3463
3464 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3465 static void resiliency_test(void)
3466 {
3467         u8 *p;
3468
3469         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3470         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3471         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3472
3473         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3474         p[16] = 0x12;
3475         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3476                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3477
3478         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3479
3480         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3481         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3482         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3483         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3484                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3485         printk(KERN_ERR
3486                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3487
3488         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3489         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3490         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3491         *p = 0x56;
3492         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3493                                                                         p);
3494         printk(KERN_ERR
3495                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3496         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3497
3498         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3499         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3500         kfree(p);
3501         *p = 0x78;
3502         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3503         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3504
3505         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3506         kfree(p);
3507         p[50] = 0x9a;
3508         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3509                         p);
3510         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3511
3512         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3513         kfree(p);
3514         p[512] = 0xab;
3515         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3516         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3517 }
3518 #else
3519 static void resiliency_test(void) {};
3520 #endif
3521
3522 /*
3523  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3524  * and freed.
3525  */
3526
3527 struct location {
3528         unsigned long count;
3529         unsigned long addr;
3530         long long sum_time;
3531         long min_time;
3532         long max_time;
3533         long min_pid;
3534         long max_pid;
3535         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3536         nodemask_t nodes;
3537 };
3538
3539 struct loc_track {
3540         unsigned long max;
3541         unsigned long count;
3542         struct location *loc;
3543 };
3544
3545 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3546 {
3547         if (t->max)
3548                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3549                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3550 }
3551
3552 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3553 {
3554         struct location *l;
3555         int order;
3556
3557         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3558
3559         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3560         if (!l)
3561                 return 0;
3562
3563         if (t->count) {
3564                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3565                 free_loc_track(t);
3566         }
3567         t->max = max;
3568         t->loc = l;
3569         return 1;
3570 }
3571
3572 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3573                                 const struct track *track)
3574 {
3575         long start, end, pos;
3576         struct location *l;
3577         unsigned long caddr;
3578         unsigned long age = jiffies - track->when;
3579
3580         start = -1;
3581         end = t->count;
3582
3583         for ( ; ; ) {
3584                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3585
3586                 /*
3587                  * There is nothing at "end". If we end up there
3588                  * we need to add something to before end.
3589                  */
3590                 if (pos == end)
3591                         break;
3592
3593                 caddr = t->loc[pos].addr;
3594                 if (track->addr == caddr) {
3595
3596                         l = &t->loc[pos];
3597                         l->count++;
3598                         if (track->when) {
3599                                 l->sum_time += age;
3600                                 if (age < l->min_time)
3601                                         l->min_time = age;
3602                                 if (age > l->max_time)
3603                                         l->max_time = age;
3604
3605                                 if (track->pid < l->min_pid)
3606                                         l->min_pid = track->pid;
3607                                 if (track->pid > l->max_pid)
3608                                         l->max_pid = track->pid;
3609
3610                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3611                                                 to_cpumask(l->cpus));
3612                         }
3613                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3614                         return 1;
3615                 }
3616
3617                 if (track->addr < caddr)
3618                         end = pos;
3619                 else
3620                         start = pos;
3621         }
3622
3623         /*
3624          * Not found. Insert new tracking element.
3625          */
3626         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3627                 return 0;
3628
3629         l = t->loc + pos;
3630         if (pos < t->count)
3631                 memmove(l + 1, l,
3632                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3633         t->count++;
3634         l->count = 1;
3635         l->addr = track->addr;
3636         l->sum_time = age;
3637         l->min_time = age;
3638         l->max_time = age;
3639         l->min_pid = track->pid;
3640         l->max_pid = track->pid;
3641         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3642         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3643         nodes_clear(l->nodes);
3644         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3645         return 1;
3646 }
3647
3648 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3649                 struct page *page, enum track_item alloc)
3650 {
3651         void *addr = page_address(page);
3652         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3653         void *p;
3654
3655         bitmap_zero(map, page->objects);
3656         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3657                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3658
3659         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3660                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3661                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3662 }
3663
3664 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3665                                         enum track_item alloc)
3666 {
3667         int len = 0;
3668         unsigned long i;
3669         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3670         int node;
3671
3672         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3673                         GFP_TEMPORARY))
3674                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3675
3676         /* Push back cpu slabs */
3677         flush_all(s);
3678
3679         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3680                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3681                 unsigned long flags;
3682                 struct page *page;
3683
3684                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3685                         continue;
3686
3687                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3688                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3689                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3690                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3691                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3692                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3693         }
3694
3695         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3696                 struct location *l = &t.loc[i];
3697
3698                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3699                         break;
3700                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3701
3702                 if (l->addr)
3703                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3704                 else
3705                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3706
3707                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3708                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3709                                 l->min_time,
3710                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3711                                 l->max_time);
3712                 } else
3713                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3714                                 l->min_time);
3715
3716                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3717                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3718                                 l->min_pid, l->max_pid);
3719                 else
3720                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3721                                 l->min_pid);
3722
3723                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3724                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3725                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3726                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3727                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3728                                                  to_cpumask(l->cpus));
3729                 }
3730
3731                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3732                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3733                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3734                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3735                                         l->nodes);
3736                 }
3737
3738                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3739         }
3740
3741         free_loc_track(&t);
3742         if (!t.count)
3743                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3744         return len;
3745 }
3746
3747 enum slab_stat_type {
3748         SL_ALL,                 /* All slabs */
3749         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3750         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3751         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3752         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3753 };
3754
3755 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3756 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3757 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3758 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3759 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3760
3761 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3762                             char *buf, unsigned long flags)
3763 {
3764         unsigned long total = 0;
3765         int node;
3766         int x;
3767         unsigned long *nodes;
3768         unsigned long *per_cpu;
3769
3770         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3771         if (!nodes)
3772                 return -ENOMEM;
3773         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3774
3775         if (flags & SO_CPU) {
3776                 int cpu;
3777
3778                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3779                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3780
3781                         if (!c || c->node < 0)
3782                                 continue;
3783
3784                         if (c->page) {
3785                                         if (flags & SO_TOTAL)
3786                                                 x = c->page->objects;
3787                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3788                                         x = c->page->inuse;
3789                                 else
3790                                         x = 1;
3791
3792                                 total += x;
3793                                 nodes[c->node] += x;
3794                         }
3795                         per_cpu[c->node]++;
3796                 }
3797         }
3798
3799         if (flags & SO_ALL) {
3800                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3801                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3802
3803                 if (flags & SO_TOTAL)
3804                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3805                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3806                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3807                                 count_partial(n, count_free);
3808
3809                         else
3810                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3811                         total += x;
3812                         nodes[node] += x;
3813                 }
3814
3815         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3816                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3817                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3818
3819                         if (flags & SO_TOTAL)
3820                                 x = count_partial(n, count_total);
3821                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3822                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3823                         else
3824                                 x = n->nr_partial;
3825                         total += x;
3826                         nodes[node] += x;
3827                 }
3828         }
3829         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3830 #ifdef CONFIG_NUMA
3831         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3832                 if (nodes[node])
3833                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3834                                         node, nodes[node]);
3835 #endif
3836         kfree(nodes);
3837         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3838 }
3839
3840 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3841 {
3842         int node;
3843
3844         for_each_online_node(node) {
3845                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3846
3847                 if (!n)
3848                         continue;
3849
3850                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3851                         return 1;
3852         }
3853         return 0;
3854 }
3855
3856 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3857 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3858
3859 struct slab_attribute {
3860         struct attribute attr;
3861         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3862         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3863 };
3864
3865 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3866         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3867
3868 #define SLAB_ATTR(_name) \
3869         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3870         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3871
3872 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3873 {
3874         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3875 }
3876 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3877
3878 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3879 {
3880         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3881 }
3882 SLAB_ATTR_RO(align);
3883
3884 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3885 {
3886         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3887 }
3888 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3889
3890 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3891 {
3892         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3893 }
3894 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3895
3896 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3897                                 const char *buf, size_t length)
3898 {
3899         unsigned long order;
3900         int err;
3901
3902         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3903         if (err)
3904                 return err;
3905
3906         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3907                 return -EINVAL;
3908
3909         calculate_sizes(s, order);
3910         return length;
3911 }
3912
3913 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3914 {
3915         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3916 }
3917 SLAB_ATTR(order);
3918
3919 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3920 {
3921         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3922 }
3923
3924 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3925                                  size_t length)
3926 {
3927         unsigned long min;
3928         int err;
3929
3930         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3931         if (err)
3932                 return err;
3933
3934         set_min_partial(s, min);
3935         return length;
3936 }
3937 SLAB_ATTR(min_partial);
3938
3939 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3940 {
3941         if (s->ctor) {
3942                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3943
3944                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3945         }
3946         return 0;
3947 }
3948 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3949
3950 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3951 {
3952         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3953 }
3954 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3955
3956 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3957 {
3958         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3959 }
3960 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3961
3962 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3963 {
3964         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3965 }
3966 SLAB_ATTR_RO(partial);
3967
3968 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3969 {
3970         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3971 }
3972 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3973
3974 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3975 {
3976         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3977 }
3978 SLAB_ATTR_RO(objects);
3979
3980 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3981 {
3982         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3983 }
3984 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3985
3986 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3987 {
3988         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3989 }
3990 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3991
3992 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3993 {
3994         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3995 }
3996
3997 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3998                                 const char *buf, size_t length)
3999 {
4000         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4001         if (buf[0] == '1')
4002                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4003         return length;
4004 }
4005 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4006
4007 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4008 {
4009         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4010 }
4011
4012 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4013                                                         size_t length)
4014 {
4015         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4016         if (buf[0] == '1')
4017                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4018         return length;
4019 }
4020 SLAB_ATTR(trace);
4021
4022 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4023 {
4024         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4025 }
4026
4027 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4028                                 const char *buf, size_t length)
4029 {
4030         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4031         if (buf[0] == '1')
4032                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4033         return length;
4034 }
4035 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4036
4037 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4038 {
4039         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4040 }
4041 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4042
4043 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4044 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4045 {
4046         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4047 }
4048 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4049 #endif
4050
4051 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4052 {
4053         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4054 }
4055 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4056
4057 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4058 {
4059         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4060 }
4061
4062 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4063                                 const char *buf, size_t length)
4064 {
4065         if (any_slab_objects(s))
4066                 return -EBUSY;
4067
4068         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4069         if (buf[0] == '1')
4070                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4071         calculate_sizes(s, -1);
4072         return length;
4073 }
4074 SLAB_ATTR(red_zone);
4075
4076 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4077 {
4078         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4079 }
4080
4081 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4082                                 const char *buf, size_t length)
4083 {
4084         if (any_slab_objects(s))
4085                 return -EBUSY;
4086
4087         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4088         if (buf[0] == '1')
4089                 s->flags |= SLAB_POISON;
4090         calculate_sizes(s, -1);
4091         return length;
4092 }
4093 SLAB_ATTR(poison);
4094
4095 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4096 {
4097         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4098 }
4099
4100 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4101                                 const char *buf, size_t length)
4102 {
4103         if (any_slab_objects(s))
4104                 return -EBUSY;
4105
4106         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4107         if (buf[0] == '1')
4108                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4109         calculate_sizes(s, -1);
4110         return length;
4111 }
4112 SLAB_ATTR(store_user);
4113
4114 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4115 {
4116         return 0;
4117 }
4118
4119 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4120                         const char *buf, size_t length)
4121 {
4122         int ret = -EINVAL;
4123
4124         if (buf[0] == '1') {
4125                 ret = validate_slab_cache(s);
4126                 if (ret >= 0)
4127                         ret = length;
4128         }
4129         return ret;
4130 }
4131 SLAB_ATTR(validate);
4132
4133 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4134 {
4135         return 0;
4136 }
4137
4138 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4139                         const char *buf, size_t length)
4140 {
4141         if (buf[0] == '1') {
4142                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4143
4144                 if (rc)
4145                         return rc;
4146         } else
4147                 return -EINVAL;
4148         return length;
4149 }
4150 SLAB_ATTR(shrink);
4151
4152 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4153 {
4154         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4155                 return -ENOSYS;
4156         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4157 }
4158 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4159
4160 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4161 {
4162         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4163                 return -ENOSYS;
4164         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4165 }
4166 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4167
4168 #ifdef CONFIG_NUMA
4169 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4170 {
4171         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4172 }
4173
4174 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4175                                 const char *buf, size_t length)
4176 {
4177         unsigned long ratio;
4178         int err;
4179
4180         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4181         if (err)
4182                 return err;
4183
4184         if (ratio <= 100)
4185                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4186
4187         return length;
4188 }
4189 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4190 #endif
4191
4192 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4193 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4194 {
4195         unsigned long sum  = 0;
4196         int cpu;
4197         int len;
4198         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4199
4200         if (!data)
4201                 return -ENOMEM;
4202
4203         for_each_online_cpu(cpu) {
4204                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4205
4206                 data[cpu] = x;
4207                 sum += x;
4208         }
4209
4210         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4211
4212 #ifdef CONFIG_SMP
4213         for_each_online_cpu(cpu) {
4214                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4215                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4216         }
4217 #endif
4218         kfree(data);
4219         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4220 }
4221
4222 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4223 {
4224         int cpu;
4225
4226         for_each_online_cpu(cpu)
4227                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4228 }
4229
4230 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4231 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4232 {                                                               \
4233         return show_stat(s, buf, si);                           \
4234 }                                                               \
4235 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4236                                 const char *buf, size_t length) \
4237 {                                                               \
4238         if (buf[0] != '0')                                      \
4239                 return -EINVAL;                                 \
4240         clear_stat(s, si);                                      \
4241         return length;                                          \
4242 }                                                               \
4243 SLAB_ATTR(text);                                                \
4244
4245 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4246 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4247 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4248 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4249 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4250 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4251 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4252 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4253 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4254 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4255 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4256 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4257 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4258 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4259 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4260 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4261 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4262 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4263 #endif
4264
4265 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4266         &slab_size_attr.attr,
4267         &object_size_attr.attr,
4268         &objs_per_slab_attr.attr,
4269         &order_attr.attr,
4270         &min_partial_attr.attr,
4271         &objects_attr.attr,
4272         &objects_partial_attr.attr,
4273         &total_objects_attr.attr,
4274         &slabs_attr.attr,
4275         &partial_attr.attr,
4276         &cpu_slabs_attr.attr,
4277         &ctor_attr.attr,
4278         &aliases_attr.attr,
4279         &align_attr.attr,
4280         &sanity_checks_attr.attr,
4281         &trace_attr.attr,
4282         &hwcache_align_attr.attr,
4283         &reclaim_account_attr.attr,
4284         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4285         &red_zone_attr.attr,
4286         &poison_attr.attr,
4287         &store_user_attr.attr,
4288         &validate_attr.attr,
4289         &shrink_attr.attr,
4290         &alloc_calls_attr.attr,
4291         &free_calls_attr.attr,
4292 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4293         &cache_dma_attr.attr,
4294 #endif
4295 #ifdef CONFIG_NUMA
4296         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4297 #endif
4298 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4299         &alloc_fastpath_attr.attr,
4300         &alloc_slowpath_attr.attr,
4301         &free_fastpath_attr.attr,
4302         &free_slowpath_attr.attr,
4303         &free_frozen_attr.attr,
4304         &free_add_partial_attr.attr,
4305         &free_remove_partial_attr.attr,
4306         &alloc_from_partial_attr.attr,
4307         &alloc_slab_attr.attr,
4308         &alloc_refill_attr.attr,
4309         &free_slab_attr.attr,
4310         &cpuslab_flush_attr.attr,
4311         &deactivate_full_attr.attr,
4312         &deactivate_empty_attr.attr,
4313         &deactivate_to_head_attr.attr,
4314         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4315         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4316         &order_fallback_attr.attr,
4317 #endif
4318         NULL
4319 };
4320
4321 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4322         .attrs = slab_attrs,
4323 };
4324
4325 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4326                                 struct attribute *attr,
4327                                 char *buf)
4328 {
4329         struct slab_attribute *attribute;
4330         struct kmem_cache *s;
4331         int err;
4332
4333         attribute = to_slab_attr(attr);
4334         s = to_slab(kobj);
4335
4336         if (!attribute->show)
4337                 return -EIO;
4338
4339         err = attribute->show(s, buf);
4340
4341         return err;
4342 }
4343
4344 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4345                                 struct attribute *attr,
4346                                 const char *buf, size_t len)
4347 {
4348         struct slab_attribute *attribute;
4349         struct kmem_cache *s;
4350         int err;
4351
4352         attribute = to_slab_attr(attr);
4353         s = to_slab(kobj);
4354
4355         if (!attribute->store)
4356                 return -EIO;
4357
4358         err = attribute->store(s, buf, len);
4359
4360         return err;
4361 }
4362
4363 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4364 {
4365         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4366
4367         kfree(s);
4368 }
4369
4370 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4371         .show = slab_attr_show,
4372         .store = slab_attr_store,
4373 };
4374
4375 static struct kobj_type slab_ktype = {
4376         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4377         .release = kmem_cache_release
4378 };
4379
4380 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4381 {
4382         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4383
4384         if (ktype == &slab_ktype)
4385                 return 1;
4386         return 0;
4387 }
4388
4389 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4390         .filter = uevent_filter,
4391 };
4392
4393 static struct kset *slab_kset;
4394
4395 #define ID_STR_LENGTH 64
4396
4397 /* Create a unique string id for a slab cache:
4398  *
4399  * Format       :[flags-]size
4400  */
4401 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4402 {
4403         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4404         char *p = name;
4405
4406         BUG_ON(!name);
4407
4408         *p++ = ':';
4409         /*
4410          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4411          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4412          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4413          * are matched during merging to guarantee that the id is
4414          * unique.
4415          */
4416         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4417                 *p++ = 'd';
4418         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4419                 *p++ = 'a';
4420         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4421                 *p++ = 'F';
4422         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4423                 *p++ = 't';
4424         if (p != name + 1)
4425                 *p++ = '-';
4426         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4427         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4428         return name;
4429 }
4430
4431 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4432 {
4433         int err;
4434         const char *name;
4435         int unmergeable;
4436
4437         if (slab_state < SYSFS)
4438                 /* Defer until later */
4439                 return 0;
4440
4441         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4442         if (unmergeable) {
4443                 /*
4444                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4445                  * This is typically the case for debug situations. In that
4446                  * case we can catch duplicate names easily.
4447                  */
4448                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4449                 name = s->name;
4450         } else {
4451                 /*
4452                  * Create a unique name for the slab as a target
4453                  * for the symlinks.
4454                  */
4455                 name = create_unique_id(s);
4456         }
4457
4458         s->kobj.kset = slab_kset;
4459         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4460         if (err) {
4461                 kobject_put(&s->kobj);
4462                 return err;
4463         }
4464
4465         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4466         if (err) {
4467                 kobject_del(&s->kobj);
4468                 kobject_put(&s->kobj);
4469                 return err;
4470         }
4471         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4472         if (!unmergeable) {
4473                 /* Setup first alias */
4474                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4475                 kfree(name);
4476         }
4477         return 0;
4478 }
4479
4480 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4481 {
4482         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4483         kobject_del(&s->kobj);
4484         kobject_put(&s->kobj);
4485 }
4486
4487 /*
4488  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4489  * available lest we lose that information.
4490  */
4491 struct saved_alias {
4492         struct kmem_cache *s;
4493         const char *name;
4494         struct saved_alias *next;
4495 };
4496
4497 static struct saved_alias *alias_list;
4498
4499 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4500 {
4501         struct saved_alias *al;
4502
4503         if (slab_state == SYSFS) {
4504                 /*
4505                  * If we have a leftover link then remove it.
4506                  */
4507                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4508                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4509         }
4510
4511         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4512         if (!al)
4513                 return -ENOMEM;
4514
4515         al->s = s;
4516         al->name = name;
4517         al->next = alias_list;
4518         alias_list = al;
4519         return 0;
4520 }
4521
4522 static int __init slab_sysfs_init(void)
4523 {
4524         struct kmem_cache *s;
4525         int err;
4526
4527         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4528         if (!slab_kset) {
4529                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4530                 return -ENOSYS;
4531         }
4532
4533         slab_state = SYSFS;
4534
4535         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4536                 err = sysfs_slab_add(s);
4537                 if (err)
4538                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4539                                                 " to sysfs\n", s->name);
4540         }
4541
4542         while (alias_list) {
4543                 struct saved_alias *al = alias_list;
4544
4545                 alias_list = alias_list->next;
4546                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4547                 if (err)
4548                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4549                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4550                 kfree(al);
4551         }
4552
4553         resiliency_test();
4554         return 0;
4555 }
4556
4557 __initcall(slab_sysfs_init);
4558 #endif
4559
4560 /*
4561  * The /proc/slabinfo ABI
4562  */
4563 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4564 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4565 {
4566         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4567         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4568                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4569         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4570         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4571         seq_putc(m, '\n');
4572 }
4573
4574 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4575 {
4576         loff_t n = *pos;
4577
4578         down_read(&slub_lock);
4579         if (!n)
4580                 print_slabinfo_header(m);
4581
4582         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4583 }
4584
4585 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4586 {
4587         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4588 }
4589
4590 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4591 {
4592         up_read(&slub_lock);
4593 }
4594
4595 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4596 {
4597         unsigned long nr_partials = 0;
4598         unsigned long nr_slabs = 0;
4599         unsigned long nr_inuse = 0;
4600         unsigned long nr_objs = 0;
4601         unsigned long nr_free = 0;
4602         struct kmem_cache *s;
4603         int node;
4604
4605         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4606
4607         for_each_online_node(node) {
4608                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4609
4610                 if (!n)
4611                         continue;
4612
4613                 nr_partials += n->nr_partial;
4614                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4615                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4616                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4617         }
4618
4619         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4620
4621         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4622                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4623                    (1 << oo_order(s->oo)));
4624         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4625         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4626                    0UL);
4627         seq_putc(m, '\n');
4628         return 0;
4629 }
4630
4631 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4632         .start = s_start,
4633         .next = s_next,
4634         .stop = s_stop,
4635         .show = s_show,
4636 };
4637
4638 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4639 {
4640         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4641 }
4642
4643 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4644         .open           = slabinfo_open,
4645         .read           = seq_read,
4646         .llseek         = seq_lseek,
4647         .release        = seq_release,
4648 };
4649
4650 static int __init slab_proc_init(void)
4651 {
4652         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4653         return 0;
4654 }
4655 module_init(slab_proc_init);
4656 #endif /* CONFIG_SLABINFO */