]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - mm/slab.c
[PATCH] slab: allocate larger cache_cache if order 0 fails
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / mm / slab.c
1 /*
2  * linux/mm/slab.c
3  * Written by Mark Hemment, 1996/97.
4  * (markhe@nextd.demon.co.uk)
5  *
6  * kmem_cache_destroy() + some cleanup - 1999 Andrea Arcangeli
7  *
8  * Major cleanup, different bufctl logic, per-cpu arrays
9  *      (c) 2000 Manfred Spraul
10  *
11  * Cleanup, make the head arrays unconditional, preparation for NUMA
12  *      (c) 2002 Manfred Spraul
13  *
14  * An implementation of the Slab Allocator as described in outline in;
15  *      UNIX Internals: The New Frontiers by Uresh Vahalia
16  *      Pub: Prentice Hall      ISBN 0-13-101908-2
17  * or with a little more detail in;
18  *      The Slab Allocator: An Object-Caching Kernel Memory Allocator
19  *      Jeff Bonwick (Sun Microsystems).
20  *      Presented at: USENIX Summer 1994 Technical Conference
21  *
22  * The memory is organized in caches, one cache for each object type.
23  * (e.g. inode_cache, dentry_cache, buffer_head, vm_area_struct)
24  * Each cache consists out of many slabs (they are small (usually one
25  * page long) and always contiguous), and each slab contains multiple
26  * initialized objects.
27  *
28  * This means, that your constructor is used only for newly allocated
29  * slabs and you must pass objects with the same intializations to
30  * kmem_cache_free.
31  *
32  * Each cache can only support one memory type (GFP_DMA, GFP_HIGHMEM,
33  * normal). If you need a special memory type, then must create a new
34  * cache for that memory type.
35  *
36  * In order to reduce fragmentation, the slabs are sorted in 3 groups:
37  *   full slabs with 0 free objects
38  *   partial slabs
39  *   empty slabs with no allocated objects
40  *
41  * If partial slabs exist, then new allocations come from these slabs,
42  * otherwise from empty slabs or new slabs are allocated.
43  *
44  * kmem_cache_destroy() CAN CRASH if you try to allocate from the cache
45  * during kmem_cache_destroy(). The caller must prevent concurrent allocs.
46  *
47  * Each cache has a short per-cpu head array, most allocs
48  * and frees go into that array, and if that array overflows, then 1/2
49  * of the entries in the array are given back into the global cache.
50  * The head array is strictly LIFO and should improve the cache hit rates.
51  * On SMP, it additionally reduces the spinlock operations.
52  *
53  * The c_cpuarray may not be read with enabled local interrupts - 
54  * it's changed with a smp_call_function().
55  *
56  * SMP synchronization:
57  *  constructors and destructors are called without any locking.
58  *  Several members in struct kmem_cache and struct slab never change, they
59  *      are accessed without any locking.
60  *  The per-cpu arrays are never accessed from the wrong cpu, no locking,
61  *      and local interrupts are disabled so slab code is preempt-safe.
62  *  The non-constant members are protected with a per-cache irq spinlock.
63  *
64  * Many thanks to Mark Hemment, who wrote another per-cpu slab patch
65  * in 2000 - many ideas in the current implementation are derived from
66  * his patch.
67  *
68  * Further notes from the original documentation:
69  *
70  * 11 April '97.  Started multi-threading - markhe
71  *      The global cache-chain is protected by the mutex 'cache_chain_mutex'.
72  *      The sem is only needed when accessing/extending the cache-chain, which
73  *      can never happen inside an interrupt (kmem_cache_create(),
74  *      kmem_cache_shrink() and kmem_cache_reap()).
75  *
76  *      At present, each engine can be growing a cache.  This should be blocked.
77  *
78  * 15 March 2005. NUMA slab allocator.
79  *      Shai Fultheim <shai@scalex86.org>.
80  *      Shobhit Dayal <shobhit@calsoftinc.com>
81  *      Alok N Kataria <alokk@calsoftinc.com>
82  *      Christoph Lameter <christoph@lameter.com>
83  *
84  *      Modified the slab allocator to be node aware on NUMA systems.
85  *      Each node has its own list of partial, free and full slabs.
86  *      All object allocations for a node occur from node specific slab lists.
87  */
88
89 #include        <linux/config.h>
90 #include        <linux/slab.h>
91 #include        <linux/mm.h>
92 #include        <linux/swap.h>
93 #include        <linux/cache.h>
94 #include        <linux/interrupt.h>
95 #include        <linux/init.h>
96 #include        <linux/compiler.h>
97 #include        <linux/seq_file.h>
98 #include        <linux/notifier.h>
99 #include        <linux/kallsyms.h>
100 #include        <linux/cpu.h>
101 #include        <linux/sysctl.h>
102 #include        <linux/module.h>
103 #include        <linux/rcupdate.h>
104 #include        <linux/string.h>
105 #include        <linux/nodemask.h>
106 #include        <linux/mempolicy.h>
107 #include        <linux/mutex.h>
108
109 #include        <asm/uaccess.h>
110 #include        <asm/cacheflush.h>
111 #include        <asm/tlbflush.h>
112 #include        <asm/page.h>
113
114 /*
115  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_DEBUG_INITIAL,
116  *                SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
117  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
118  *
119  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
120  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
121  *
122  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
123  */
124
125 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
126 #define DEBUG           1
127 #define STATS           1
128 #define FORCED_DEBUG    1
129 #else
130 #define DEBUG           0
131 #define STATS           0
132 #define FORCED_DEBUG    0
133 #endif
134
135 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
136 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
137
138 #ifndef cache_line_size
139 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
140 #endif
141
142 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
143 /*
144  * Enforce a minimum alignment for the kmalloc caches.
145  * Usually, the kmalloc caches are cache_line_size() aligned, except when
146  * DEBUG and FORCED_DEBUG are enabled, then they are BYTES_PER_WORD aligned.
147  * Some archs want to perform DMA into kmalloc caches and need a guaranteed
148  * alignment larger than BYTES_PER_WORD. ARCH_KMALLOC_MINALIGN allows that.
149  * Note that this flag disables some debug features.
150  */
151 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN 0
152 #endif
153
154 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
155 /*
156  * Enforce a minimum alignment for all caches.
157  * Intended for archs that get misalignment faults even for BYTES_PER_WORD
158  * aligned buffers. Includes ARCH_KMALLOC_MINALIGN.
159  * If possible: Do not enable this flag for CONFIG_DEBUG_SLAB, it disables
160  * some debug features.
161  */
162 #define ARCH_SLAB_MINALIGN 0
163 #endif
164
165 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
166 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
167 #endif
168
169 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
170 #if DEBUG
171 # define CREATE_MASK    (SLAB_DEBUG_INITIAL | SLAB_RED_ZONE | \
172                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
173                          SLAB_NO_REAP | SLAB_CACHE_DMA | \
174                          SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | SLAB_STORE_USER | \
175                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
176                          SLAB_DESTROY_BY_RCU)
177 #else
178 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_NO_REAP | \
179                          SLAB_CACHE_DMA | SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | \
180                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
181                          SLAB_DESTROY_BY_RCU)
182 #endif
183
184 /*
185  * kmem_bufctl_t:
186  *
187  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
188  * linked offsets.
189  *
190  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
191  * slab an object belongs to.
192  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
193  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
194  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
195  * that does not use off-slab slabs.
196  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
197  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
198  * to have too many per slab.
199  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
200  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
201  */
202
203 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
204 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
205 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
206 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
207
208 /* Max number of objs-per-slab for caches which use off-slab slabs.
209  * Needed to avoid a possible looping condition in cache_grow().
210  */
211 static unsigned long offslab_limit;
212
213 /*
214  * struct slab
215  *
216  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
217  * for a slab, or allocated from an general cache.
218  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
219  */
220 struct slab {
221         struct list_head list;
222         unsigned long colouroff;
223         void *s_mem;            /* including colour offset */
224         unsigned int inuse;     /* num of objs active in slab */
225         kmem_bufctl_t free;
226         unsigned short nodeid;
227 };
228
229 /*
230  * struct slab_rcu
231  *
232  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
233  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
234  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
235  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
236  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
237  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
238  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
239  *
240  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
241  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
242  *
243  * We assume struct slab_rcu can overlay struct slab when destroying.
244  */
245 struct slab_rcu {
246         struct rcu_head head;
247         struct kmem_cache *cachep;
248         void *addr;
249 };
250
251 /*
252  * struct array_cache
253  *
254  * Purpose:
255  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
256  * - reduce the number of linked list operations
257  * - reduce spinlock operations
258  *
259  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
260  * footprint.
261  *
262  */
263 struct array_cache {
264         unsigned int avail;
265         unsigned int limit;
266         unsigned int batchcount;
267         unsigned int touched;
268         spinlock_t lock;
269         void *entry[0];         /*
270                                  * Must have this definition in here for the proper
271                                  * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
272                                  * the entries.
273                                  * [0] is for gcc 2.95. It should really be [].
274                                  */
275 };
276
277 /* bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore,
278  * but the cpuarrays are allocated from the generic caches...
279  */
280 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
281 struct arraycache_init {
282         struct array_cache cache;
283         void *entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
284 };
285
286 /*
287  * The slab lists for all objects.
288  */
289 struct kmem_list3 {
290         struct list_head slabs_partial; /* partial list first, better asm code */
291         struct list_head slabs_full;
292         struct list_head slabs_free;
293         unsigned long free_objects;
294         unsigned long next_reap;
295         int free_touched;
296         unsigned int free_limit;
297         unsigned int colour_next;       /* Per-node cache coloring */
298         spinlock_t list_lock;
299         struct array_cache *shared;     /* shared per node */
300         struct array_cache **alien;     /* on other nodes */
301 };
302
303 /*
304  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
305  */
306 #define NUM_INIT_LISTS (2 * MAX_NUMNODES + 1)
307 struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
308 #define CACHE_CACHE 0
309 #define SIZE_AC 1
310 #define SIZE_L3 (1 + MAX_NUMNODES)
311
312 /*
313  * This function must be completely optimized away if
314  * a constant is passed to it. Mostly the same as
315  * what is in linux/slab.h except it returns an
316  * index.
317  */
318 static __always_inline int index_of(const size_t size)
319 {
320         extern void __bad_size(void);
321
322         if (__builtin_constant_p(size)) {
323                 int i = 0;
324
325 #define CACHE(x) \
326         if (size <=x) \
327                 return i; \
328         else \
329                 i++;
330 #include "linux/kmalloc_sizes.h"
331 #undef CACHE
332                 __bad_size();
333         } else
334                 __bad_size();
335         return 0;
336 }
337
338 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
339 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
340
341 static void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
342 {
343         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
344         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
345         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
346         parent->shared = NULL;
347         parent->alien = NULL;
348         parent->colour_next = 0;
349         spin_lock_init(&parent->list_lock);
350         parent->free_objects = 0;
351         parent->free_touched = 0;
352 }
353
354 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)  \
355         do {    \
356                 INIT_LIST_HEAD(listp);          \
357                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
358         } while (0)
359
360 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                     \
361         do {                                    \
362         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
363         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
364         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
365         } while (0)
366
367 /*
368  * struct kmem_cache
369  *
370  * manages a cache.
371  */
372
373 struct kmem_cache {
374 /* 1) per-cpu data, touched during every alloc/free */
375         struct array_cache *array[NR_CPUS];
376         unsigned int batchcount;
377         unsigned int limit;
378         unsigned int shared;
379         unsigned int buffer_size;
380 /* 2) touched by every alloc & free from the backend */
381         struct kmem_list3 *nodelists[MAX_NUMNODES];
382         unsigned int flags;     /* constant flags */
383         unsigned int num;       /* # of objs per slab */
384         spinlock_t spinlock;
385
386 /* 3) cache_grow/shrink */
387         /* order of pgs per slab (2^n) */
388         unsigned int gfporder;
389
390         /* force GFP flags, e.g. GFP_DMA */
391         gfp_t gfpflags;
392
393         size_t colour;          /* cache colouring range */
394         unsigned int colour_off;        /* colour offset */
395         struct kmem_cache *slabp_cache;
396         unsigned int slab_size;
397         unsigned int dflags;    /* dynamic flags */
398
399         /* constructor func */
400         void (*ctor) (void *, struct kmem_cache *, unsigned long);
401
402         /* de-constructor func */
403         void (*dtor) (void *, struct kmem_cache *, unsigned long);
404
405 /* 4) cache creation/removal */
406         const char *name;
407         struct list_head next;
408
409 /* 5) statistics */
410 #if STATS
411         unsigned long num_active;
412         unsigned long num_allocations;
413         unsigned long high_mark;
414         unsigned long grown;
415         unsigned long reaped;
416         unsigned long errors;
417         unsigned long max_freeable;
418         unsigned long node_allocs;
419         unsigned long node_frees;
420         atomic_t allochit;
421         atomic_t allocmiss;
422         atomic_t freehit;
423         atomic_t freemiss;
424 #endif
425 #if DEBUG
426         /*
427          * If debugging is enabled, then the allocator can add additional
428          * fields and/or padding to every object. buffer_size contains the total
429          * object size including these internal fields, the following two
430          * variables contain the offset to the user object and its size.
431          */
432         int obj_offset;
433         int obj_size;
434 #endif
435 };
436
437 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
438 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
439
440 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
441 /* Optimization question: fewer reaps means less 
442  * probability for unnessary cpucache drain/refill cycles.
443  *
444  * OTOH the cpuarrays can contain lots of objects,
445  * which could lock up otherwise freeable slabs.
446  */
447 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
448 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
449
450 #if STATS
451 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
452 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
453 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
454 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
455 #define STATS_INC_REAPED(x)     ((x)->reaped++)
456 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { if ((x)->num_active > (x)->high_mark) \
457                                         (x)->high_mark = (x)->num_active; \
458                                 } while (0)
459 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
460 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
461 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
462 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) \
463                                 do { if ((x)->max_freeable < i) \
464                                         (x)->max_freeable = i; \
465                                 } while (0)
466
467 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
468 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
469 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
470 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
471 #else
472 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
473 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
474 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
475 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
476 #define STATS_INC_REAPED(x)     do { } while (0)
477 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
478 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
479 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
480 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
481 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) \
482                                 do { } while (0)
483
484 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
485 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
486 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
487 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
488 #endif
489
490 #if DEBUG
491 /* Magic nums for obj red zoning.
492  * Placed in the first word before and the first word after an obj.
493  */
494 #define RED_INACTIVE    0x5A2CF071UL    /* when obj is inactive */
495 #define RED_ACTIVE      0x170FC2A5UL    /* when obj is active */
496
497 /* ...and for poisoning */
498 #define POISON_INUSE    0x5a    /* for use-uninitialised poisoning */
499 #define POISON_FREE     0x6b    /* for use-after-free poisoning */
500 #define POISON_END      0xa5    /* end-byte of poisoning */
501
502 /* memory layout of objects:
503  * 0            : objp
504  * 0 .. cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
505  *              the end of an object is aligned with the end of the real
506  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
507  * cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD .. cachep->obj_offset - 1:
508  *              redzone word.
509  * cachep->obj_offset: The real object.
510  * cachep->buffer_size - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
511  * cachep->buffer_size - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address [BYTES_PER_WORD long]
512  */
513 static int obj_offset(struct kmem_cache *cachep)
514 {
515         return cachep->obj_offset;
516 }
517
518 static int obj_size(struct kmem_cache *cachep)
519 {
520         return cachep->obj_size;
521 }
522
523 static unsigned long *dbg_redzone1(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
524 {
525         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
526         return (unsigned long*) (objp+obj_offset(cachep)-BYTES_PER_WORD);
527 }
528
529 static unsigned long *dbg_redzone2(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
530 {
531         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
532         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
533                 return (unsigned long *)(objp + cachep->buffer_size -
534                                          2 * BYTES_PER_WORD);
535         return (unsigned long *)(objp + cachep->buffer_size - BYTES_PER_WORD);
536 }
537
538 static void **dbg_userword(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
539 {
540         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
541         return (void **)(objp + cachep->buffer_size - BYTES_PER_WORD);
542 }
543
544 #else
545
546 #define obj_offset(x)                   0
547 #define obj_size(cachep)                (cachep->buffer_size)
548 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
549 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
550 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
551
552 #endif
553
554 /*
555  * Maximum size of an obj (in 2^order pages)
556  * and absolute limit for the gfp order.
557  */
558 #if defined(CONFIG_LARGE_ALLOCS)
559 #define MAX_OBJ_ORDER   13      /* up to 32Mb */
560 #define MAX_GFP_ORDER   13      /* up to 32Mb */
561 #elif defined(CONFIG_MMU)
562 #define MAX_OBJ_ORDER   5       /* 32 pages */
563 #define MAX_GFP_ORDER   5       /* 32 pages */
564 #else
565 #define MAX_OBJ_ORDER   8       /* up to 1Mb */
566 #define MAX_GFP_ORDER   8       /* up to 1Mb */
567 #endif
568
569 /*
570  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab.
571  */
572 #define BREAK_GFP_ORDER_HI      1
573 #define BREAK_GFP_ORDER_LO      0
574 static int slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_LO;
575
576 /* Functions for storing/retrieving the cachep and or slab from the
577  * global 'mem_map'. These are used to find the slab an obj belongs to.
578  * With kfree(), these are used to find the cache which an obj belongs to.
579  */
580 static inline void page_set_cache(struct page *page, struct kmem_cache *cache)
581 {
582         page->lru.next = (struct list_head *)cache;
583 }
584
585 static inline struct kmem_cache *page_get_cache(struct page *page)
586 {
587         return (struct kmem_cache *)page->lru.next;
588 }
589
590 static inline void page_set_slab(struct page *page, struct slab *slab)
591 {
592         page->lru.prev = (struct list_head *)slab;
593 }
594
595 static inline struct slab *page_get_slab(struct page *page)
596 {
597         return (struct slab *)page->lru.prev;
598 }
599
600 static inline struct kmem_cache *virt_to_cache(const void *obj)
601 {
602         struct page *page = virt_to_page(obj);
603         return page_get_cache(page);
604 }
605
606 static inline struct slab *virt_to_slab(const void *obj)
607 {
608         struct page *page = virt_to_page(obj);
609         return page_get_slab(page);
610 }
611
612 /* These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes. */
613 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
614 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
615 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
616         CACHE(ULONG_MAX)
617 #undef CACHE
618 };
619 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
620
621 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
622 struct cache_names {
623         char *name;
624         char *name_dma;
625 };
626
627 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
628 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
629 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
630         {NULL,}
631 #undef CACHE
632 };
633
634 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
635     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
636 static struct arraycache_init initarray_generic =
637     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
638
639 /* internal cache of cache description objs */
640 static struct kmem_cache cache_cache = {
641         .batchcount = 1,
642         .limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
643         .shared = 1,
644         .buffer_size = sizeof(struct kmem_cache),
645         .flags = SLAB_NO_REAP,
646         .spinlock = SPIN_LOCK_UNLOCKED,
647         .name = "kmem_cache",
648 #if DEBUG
649         .obj_size = sizeof(struct kmem_cache),
650 #endif
651 };
652
653 /* Guard access to the cache-chain. */
654 static DEFINE_MUTEX(cache_chain_mutex);
655 static struct list_head cache_chain;
656
657 /*
658  * vm_enough_memory() looks at this to determine how many
659  * slab-allocated pages are possibly freeable under pressure
660  *
661  * SLAB_RECLAIM_ACCOUNT turns this on per-slab
662  */
663 atomic_t slab_reclaim_pages;
664
665 /*
666  * chicken and egg problem: delay the per-cpu array allocation
667  * until the general caches are up.
668  */
669 static enum {
670         NONE,
671         PARTIAL_AC,
672         PARTIAL_L3,
673         FULL
674 } g_cpucache_up;
675
676 static DEFINE_PER_CPU(struct work_struct, reap_work);
677
678 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int len, int node);
679 static void enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep);
680 static void cache_reap(void *unused);
681 static int __node_shrink(struct kmem_cache *cachep, int node);
682
683 static inline struct array_cache *cpu_cache_get(struct kmem_cache *cachep)
684 {
685         return cachep->array[smp_processor_id()];
686 }
687
688 static inline struct kmem_cache *__find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
689 {
690         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
691
692 #if DEBUG
693         /* This happens if someone tries to call
694          * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
695          * the generic caches are initialized.
696          */
697         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
698 #endif
699         while (size > csizep->cs_size)
700                 csizep++;
701
702         /*
703          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
704          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
705          * for large kmalloc calls required.
706          */
707         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
708                 return csizep->cs_dmacachep;
709         return csizep->cs_cachep;
710 }
711
712 struct kmem_cache *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
713 {
714         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
715 }
716 EXPORT_SYMBOL(kmem_find_general_cachep);
717
718 static size_t slab_mgmt_size(size_t nr_objs, size_t align)
719 {
720         return ALIGN(sizeof(struct slab)+nr_objs*sizeof(kmem_bufctl_t), align);
721 }
722
723 /* Calculate the number of objects and left-over bytes for a given
724    buffer size. */
725 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t buffer_size,
726                            size_t align, int flags, size_t *left_over,
727                            unsigned int *num)
728 {
729         int nr_objs;
730         size_t mgmt_size;
731         size_t slab_size = PAGE_SIZE << gfporder;
732
733         /*
734          * The slab management structure can be either off the slab or
735          * on it. For the latter case, the memory allocated for a
736          * slab is used for:
737          *
738          * - The struct slab
739          * - One kmem_bufctl_t for each object
740          * - Padding to respect alignment of @align
741          * - @buffer_size bytes for each object
742          *
743          * If the slab management structure is off the slab, then the
744          * alignment will already be calculated into the size. Because
745          * the slabs are all pages aligned, the objects will be at the
746          * correct alignment when allocated.
747          */
748         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
749                 mgmt_size = 0;
750                 nr_objs = slab_size / buffer_size;
751
752                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
753                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
754         } else {
755                 /*
756                  * Ignore padding for the initial guess. The padding
757                  * is at most @align-1 bytes, and @buffer_size is at
758                  * least @align. In the worst case, this result will
759                  * be one greater than the number of objects that fit
760                  * into the memory allocation when taking the padding
761                  * into account.
762                  */
763                 nr_objs = (slab_size - sizeof(struct slab)) /
764                           (buffer_size + sizeof(kmem_bufctl_t));
765
766                 /*
767                  * This calculated number will be either the right
768                  * amount, or one greater than what we want.
769                  */
770                 if (slab_mgmt_size(nr_objs, align) + nr_objs*buffer_size
771                        > slab_size)
772                         nr_objs--;
773
774                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
775                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
776
777                 mgmt_size = slab_mgmt_size(nr_objs, align);
778         }
779         *num = nr_objs;
780         *left_over = slab_size - nr_objs*buffer_size - mgmt_size;
781 }
782
783 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__FUNCTION__, cachep, msg)
784
785 static void __slab_error(const char *function, struct kmem_cache *cachep, char *msg)
786 {
787         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
788                function, cachep->name, msg);
789         dump_stack();
790 }
791
792 /*
793  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
794  * via the workqueue/eventd.
795  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
796  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
797  * lock.
798  */
799 static void __devinit start_cpu_timer(int cpu)
800 {
801         struct work_struct *reap_work = &per_cpu(reap_work, cpu);
802
803         /*
804          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
805          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
806          * at that time.
807          */
808         if (keventd_up() && reap_work->func == NULL) {
809                 INIT_WORK(reap_work, cache_reap, NULL);
810                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work, HZ + 3 * cpu);
811         }
812 }
813
814 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
815                                             int batchcount)
816 {
817         int memsize = sizeof(void *) * entries + sizeof(struct array_cache);
818         struct array_cache *nc = NULL;
819
820         nc = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
821         if (nc) {
822                 nc->avail = 0;
823                 nc->limit = entries;
824                 nc->batchcount = batchcount;
825                 nc->touched = 0;
826                 spin_lock_init(&nc->lock);
827         }
828         return nc;
829 }
830
831 #ifdef CONFIG_NUMA
832 static void *__cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t, int);
833
834 static struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
835 {
836         struct array_cache **ac_ptr;
837         int memsize = sizeof(void *) * MAX_NUMNODES;
838         int i;
839
840         if (limit > 1)
841                 limit = 12;
842         ac_ptr = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
843         if (ac_ptr) {
844                 for_each_node(i) {
845                         if (i == node || !node_online(i)) {
846                                 ac_ptr[i] = NULL;
847                                 continue;
848                         }
849                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d);
850                         if (!ac_ptr[i]) {
851                                 for (i--; i <= 0; i--)
852                                         kfree(ac_ptr[i]);
853                                 kfree(ac_ptr);
854                                 return NULL;
855                         }
856                 }
857         }
858         return ac_ptr;
859 }
860
861 static void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
862 {
863         int i;
864
865         if (!ac_ptr)
866                 return;
867
868         for_each_node(i)
869             kfree(ac_ptr[i]);
870
871         kfree(ac_ptr);
872 }
873
874 static void __drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
875                                 struct array_cache *ac, int node)
876 {
877         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
878
879         if (ac->avail) {
880                 spin_lock(&rl3->list_lock);
881                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
882                 ac->avail = 0;
883                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
884         }
885 }
886
887 static void drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache **alien)
888 {
889         int i = 0;
890         struct array_cache *ac;
891         unsigned long flags;
892
893         for_each_online_node(i) {
894                 ac = alien[i];
895                 if (ac) {
896                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
897                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
898                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
899                 }
900         }
901 }
902 #else
903
904 #define drain_alien_cache(cachep, alien) do { } while (0)
905
906 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
907 {
908         return (struct array_cache **) 0x01020304ul;
909 }
910
911 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
912 {
913 }
914
915 #endif
916
917 static int __devinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
918                                     unsigned long action, void *hcpu)
919 {
920         long cpu = (long)hcpu;
921         struct kmem_cache *cachep;
922         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
923         int node = cpu_to_node(cpu);
924         int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
925
926         switch (action) {
927         case CPU_UP_PREPARE:
928                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
929                 /* we need to do this right in the beginning since
930                  * alloc_arraycache's are going to use this list.
931                  * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
932                  * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
933                  */
934
935                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
936                         /* setup the size64 kmemlist for cpu before we can
937                          * begin anything. Make sure some other cpu on this
938                          * node has not already allocated this
939                          */
940                         if (!cachep->nodelists[node]) {
941                                 if (!(l3 = kmalloc_node(memsize,
942                                                         GFP_KERNEL, node)))
943                                         goto bad;
944                                 kmem_list3_init(l3);
945                                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
946                                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
947
948                                 /*
949                                  * The l3s don't come and go as CPUs come and
950                                  * go.  cache_chain_mutex is sufficient
951                                  * protection here.
952                                  */
953                                 cachep->nodelists[node] = l3;
954                         }
955
956                         spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
957                         cachep->nodelists[node]->free_limit =
958                             (1 + nr_cpus_node(node)) *
959                             cachep->batchcount + cachep->num;
960                         spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
961                 }
962
963                 /* Now we can go ahead with allocating the shared array's
964                    & array cache's */
965                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
966                         struct array_cache *nc;
967                         struct array_cache *shared;
968                         struct array_cache **alien;
969
970                         nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
971                                                 cachep->batchcount);
972                         if (!nc)
973                                 goto bad;
974                         shared = alloc_arraycache(node,
975                                         cachep->shared * cachep->batchcount,
976                                         0xbaadf00d);
977                         if (!shared)
978                                 goto bad;
979
980                         alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit);
981                         if (!alien)
982                                 goto bad;
983                         cachep->array[cpu] = nc;
984
985                         l3 = cachep->nodelists[node];
986                         BUG_ON(!l3);
987
988                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
989                         if (!l3->shared) {
990                                 /*
991                                  * We are serialised from CPU_DEAD or
992                                  * CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock
993                                  */
994                                 l3->shared = shared;
995                                 shared = NULL;
996                         }
997 #ifdef CONFIG_NUMA
998                         if (!l3->alien) {
999                                 l3->alien = alien;
1000                                 alien = NULL;
1001                         }
1002 #endif
1003                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1004
1005                         kfree(shared);
1006                         free_alien_cache(alien);
1007                 }
1008                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1009                 break;
1010         case CPU_ONLINE:
1011                 start_cpu_timer(cpu);
1012                 break;
1013 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1014         case CPU_DEAD:
1015                 /*
1016                  * Even if all the cpus of a node are down, we don't free the
1017                  * kmem_list3 of any cache. This to avoid a race between
1018                  * cpu_down, and a kmalloc allocation from another cpu for
1019                  * memory from the node of the cpu going down.  The list3
1020                  * structure is usually allocated from kmem_cache_create() and
1021                  * gets destroyed at kmem_cache_destroy().
1022                  */
1023                 /* fall thru */
1024         case CPU_UP_CANCELED:
1025                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1026
1027                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1028                         struct array_cache *nc;
1029                         struct array_cache *shared;
1030                         struct array_cache **alien;
1031                         cpumask_t mask;
1032
1033                         mask = node_to_cpumask(node);
1034                         /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
1035                         nc = cachep->array[cpu];
1036                         cachep->array[cpu] = NULL;
1037                         l3 = cachep->nodelists[node];
1038
1039                         if (!l3)
1040                                 goto free_array_cache;
1041
1042                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1043
1044                         /* Free limit for this kmem_list3 */
1045                         l3->free_limit -= cachep->batchcount;
1046                         if (nc)
1047                                 free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
1048
1049                         if (!cpus_empty(mask)) {
1050                                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1051                                 goto free_array_cache;
1052                         }
1053
1054                         shared = l3->shared;
1055                         if (shared) {
1056                                 free_block(cachep, l3->shared->entry,
1057                                            l3->shared->avail, node);
1058                                 l3->shared = NULL;
1059                         }
1060
1061                         alien = l3->alien;
1062                         l3->alien = NULL;
1063
1064                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1065
1066                         kfree(shared);
1067                         if (alien) {
1068                                 drain_alien_cache(cachep, alien);
1069                                 free_alien_cache(alien);
1070                         }
1071 free_array_cache:
1072                         kfree(nc);
1073                 }
1074                 /*
1075                  * In the previous loop, all the objects were freed to
1076                  * the respective cache's slabs,  now we can go ahead and
1077                  * shrink each nodelist to its limit.
1078                  */
1079                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1080                         l3 = cachep->nodelists[node];
1081                         if (!l3)
1082                                 continue;
1083                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1084                         /* free slabs belonging to this node */
1085                         __node_shrink(cachep, node);
1086                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1087                 }
1088                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1089                 break;
1090 #endif
1091         }
1092         return NOTIFY_OK;
1093       bad:
1094         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1095         return NOTIFY_BAD;
1096 }
1097
1098 static struct notifier_block cpucache_notifier = { &cpuup_callback, NULL, 0 };
1099
1100 /*
1101  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
1102  */
1103 static void init_list(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *list, int nodeid)
1104 {
1105         struct kmem_list3 *ptr;
1106
1107         BUG_ON(cachep->nodelists[nodeid] != list);
1108         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_KERNEL, nodeid);
1109         BUG_ON(!ptr);
1110
1111         local_irq_disable();
1112         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
1113         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
1114         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
1115         local_irq_enable();
1116 }
1117
1118 /* Initialisation.
1119  * Called after the gfp() functions have been enabled, and before smp_init().
1120  */
1121 void __init kmem_cache_init(void)
1122 {
1123         size_t left_over;
1124         struct cache_sizes *sizes;
1125         struct cache_names *names;
1126         int i;
1127         int order;
1128
1129         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1130                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1131                 if (i < MAX_NUMNODES)
1132                         cache_cache.nodelists[i] = NULL;
1133         }
1134
1135         /*
1136          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1137          * page orders on machines with more than 32MB of memory.
1138          */
1139         if (num_physpages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1140                 slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_HI;
1141
1142         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1143          * from caches that do not exist yet:
1144          * 1) initialize the cache_cache cache: it contains the struct kmem_cache
1145          *    structures of all caches, except cache_cache itself: cache_cache
1146          *    is statically allocated.
1147          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1148          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1149          *    array at the end of the bootstrap.
1150          * 2) Create the first kmalloc cache.
1151          *    The struct kmem_cache for the new cache is allocated normally.
1152          *    An __init data area is used for the head array.
1153          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1154          *    head arrays.
1155          * 4) Replace the __init data head arrays for cache_cache and the first
1156          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1157          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for cache_cache and
1158          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1159          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1160          */
1161
1162         /* 1) create the cache_cache */
1163         INIT_LIST_HEAD(&cache_chain);
1164         list_add(&cache_cache.next, &cache_chain);
1165         cache_cache.colour_off = cache_line_size();
1166         cache_cache.array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1167         cache_cache.nodelists[numa_node_id()] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE];
1168
1169         cache_cache.buffer_size = ALIGN(cache_cache.buffer_size, cache_line_size());
1170
1171         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1172                 cache_estimate(order, cache_cache.buffer_size,
1173                         cache_line_size(), 0, &left_over, &cache_cache.num);
1174                 if (cache_cache.num)
1175                         break;
1176         }
1177         if (!cache_cache.num)
1178                 BUG();
1179         cache_cache.gfporder = order;
1180         cache_cache.colour = left_over / cache_cache.colour_off;
1181         cache_cache.slab_size = ALIGN(cache_cache.num * sizeof(kmem_bufctl_t) +
1182                                       sizeof(struct slab), cache_line_size());
1183
1184         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1185         sizes = malloc_sizes;
1186         names = cache_names;
1187
1188         /* Initialize the caches that provide memory for the array cache
1189          * and the kmem_list3 structures first.
1190          * Without this, further allocations will bug
1191          */
1192
1193         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1194                                                       sizes[INDEX_AC].cs_size,
1195                                                       ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1196                                                       (ARCH_KMALLOC_FLAGS |
1197                                                        SLAB_PANIC), NULL, NULL);
1198
1199         if (INDEX_AC != INDEX_L3)
1200                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1201                     kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1202                                       sizes[INDEX_L3].cs_size,
1203                                       ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1204                                       (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_PANIC), NULL,
1205                                       NULL);
1206
1207         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1208                 /*
1209                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1210                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1211                  * eliminates "false sharing".
1212                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1213                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1214                  */
1215                 if (!sizes->cs_cachep)
1216                         sizes->cs_cachep = kmem_cache_create(names->name,
1217                                                              sizes->cs_size,
1218                                                              ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1219                                                              (ARCH_KMALLOC_FLAGS
1220                                                               | SLAB_PANIC),
1221                                                              NULL, NULL);
1222
1223                 /* Inc off-slab bufctl limit until the ceiling is hit. */
1224                 if (!(OFF_SLAB(sizes->cs_cachep))) {
1225                         offslab_limit = sizes->cs_size - sizeof(struct slab);
1226                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
1227                 }
1228
1229                 sizes->cs_dmacachep = kmem_cache_create(names->name_dma,
1230                                                         sizes->cs_size,
1231                                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1232                                                         (ARCH_KMALLOC_FLAGS |
1233                                                          SLAB_CACHE_DMA |
1234                                                          SLAB_PANIC), NULL,
1235                                                         NULL);
1236
1237                 sizes++;
1238                 names++;
1239         }
1240         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1241         {
1242                 void *ptr;
1243
1244                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1245
1246                 local_irq_disable();
1247                 BUG_ON(cpu_cache_get(&cache_cache) != &initarray_cache.cache);
1248                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(&cache_cache),
1249                        sizeof(struct arraycache_init));
1250                 cache_cache.array[smp_processor_id()] = ptr;
1251                 local_irq_enable();
1252
1253                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1254
1255                 local_irq_disable();
1256                 BUG_ON(cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1257                        != &initarray_generic.cache);
1258                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1259                        sizeof(struct arraycache_init));
1260                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1261                     ptr;
1262                 local_irq_enable();
1263         }
1264         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1265         {
1266                 int node;
1267                 /* Replace the static kmem_list3 structures for the boot cpu */
1268                 init_list(&cache_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE],
1269                           numa_node_id());
1270
1271                 for_each_online_node(node) {
1272                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1273                                   &initkmem_list3[SIZE_AC + node], node);
1274
1275                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1276                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1277                                           &initkmem_list3[SIZE_L3 + node],
1278                                           node);
1279                         }
1280                 }
1281         }
1282
1283         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1284         {
1285                 struct kmem_cache *cachep;
1286                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1287                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next)
1288                     enable_cpucache(cachep);
1289                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1290         }
1291
1292         /* Done! */
1293         g_cpucache_up = FULL;
1294
1295         /* Register a cpu startup notifier callback
1296          * that initializes cpu_cache_get for all new cpus
1297          */
1298         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1299
1300         /* The reap timers are started later, with a module init call:
1301          * That part of the kernel is not yet operational.
1302          */
1303 }
1304
1305 static int __init cpucache_init(void)
1306 {
1307         int cpu;
1308
1309         /* 
1310          * Register the timers that return unneeded
1311          * pages to gfp.
1312          */
1313         for_each_online_cpu(cpu)
1314             start_cpu_timer(cpu);
1315
1316         return 0;
1317 }
1318
1319 __initcall(cpucache_init);
1320
1321 /*
1322  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1323  *
1324  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1325  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1326  * would be relatively rare and ignorable.
1327  */
1328 static void *kmem_getpages(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1329 {
1330         struct page *page;
1331         void *addr;
1332         int i;
1333
1334         flags |= cachep->gfpflags;
1335         page = alloc_pages_node(nodeid, flags, cachep->gfporder);
1336         if (!page)
1337                 return NULL;
1338         addr = page_address(page);
1339
1340         i = (1 << cachep->gfporder);
1341         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1342                 atomic_add(i, &slab_reclaim_pages);
1343         add_page_state(nr_slab, i);
1344         while (i--) {
1345                 SetPageSlab(page);
1346                 page++;
1347         }
1348         return addr;
1349 }
1350
1351 /*
1352  * Interface to system's page release.
1353  */
1354 static void kmem_freepages(struct kmem_cache *cachep, void *addr)
1355 {
1356         unsigned long i = (1 << cachep->gfporder);
1357         struct page *page = virt_to_page(addr);
1358         const unsigned long nr_freed = i;
1359
1360         while (i--) {
1361                 if (!TestClearPageSlab(page))
1362                         BUG();
1363                 page++;
1364         }
1365         sub_page_state(nr_slab, nr_freed);
1366         if (current->reclaim_state)
1367                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1368         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1369         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1370                 atomic_sub(1 << cachep->gfporder, &slab_reclaim_pages);
1371 }
1372
1373 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1374 {
1375         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *)head;
1376         struct kmem_cache *cachep = slab_rcu->cachep;
1377
1378         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1379         if (OFF_SLAB(cachep))
1380                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1381 }
1382
1383 #if DEBUG
1384
1385 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1386 static void store_stackinfo(struct kmem_cache *cachep, unsigned long *addr,
1387                             unsigned long caller)
1388 {
1389         int size = obj_size(cachep);
1390
1391         addr = (unsigned long *)&((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1392
1393         if (size < 5 * sizeof(unsigned long))
1394                 return;
1395
1396         *addr++ = 0x12345678;
1397         *addr++ = caller;
1398         *addr++ = smp_processor_id();
1399         size -= 3 * sizeof(unsigned long);
1400         {
1401                 unsigned long *sptr = &caller;
1402                 unsigned long svalue;
1403
1404                 while (!kstack_end(sptr)) {
1405                         svalue = *sptr++;
1406                         if (kernel_text_address(svalue)) {
1407                                 *addr++ = svalue;
1408                                 size -= sizeof(unsigned long);
1409                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
1410                                         break;
1411                         }
1412                 }
1413
1414         }
1415         *addr++ = 0x87654321;
1416 }
1417 #endif
1418
1419 static void poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *addr, unsigned char val)
1420 {
1421         int size = obj_size(cachep);
1422         addr = &((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1423
1424         memset(addr, val, size);
1425         *(unsigned char *)(addr + size - 1) = POISON_END;
1426 }
1427
1428 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
1429 {
1430         int i;
1431         printk(KERN_ERR "%03x:", offset);
1432         for (i = 0; i < limit; i++) {
1433                 printk(" %02x", (unsigned char)data[offset + i]);
1434         }
1435         printk("\n");
1436 }
1437 #endif
1438
1439 #if DEBUG
1440
1441 static void print_objinfo(struct kmem_cache *cachep, void *objp, int lines)
1442 {
1443         int i, size;
1444         char *realobj;
1445
1446         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1447                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%lx/0x%lx.\n",
1448                        *dbg_redzone1(cachep, objp),
1449                        *dbg_redzone2(cachep, objp));
1450         }
1451
1452         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
1453                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
1454                        *dbg_userword(cachep, objp));
1455                 print_symbol("(%s)",
1456                              (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
1457                 printk("\n");
1458         }
1459         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1460         size = obj_size(cachep);
1461         for (i = 0; i < size && lines; i += 16, lines--) {
1462                 int limit;
1463                 limit = 16;
1464                 if (i + limit > size)
1465                         limit = size - i;
1466                 dump_line(realobj, i, limit);
1467         }
1468 }
1469
1470 static void check_poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1471 {
1472         char *realobj;
1473         int size, i;
1474         int lines = 0;
1475
1476         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1477         size = obj_size(cachep);
1478
1479         for (i = 0; i < size; i++) {
1480                 char exp = POISON_FREE;
1481                 if (i == size - 1)
1482                         exp = POISON_END;
1483                 if (realobj[i] != exp) {
1484                         int limit;
1485                         /* Mismatch ! */
1486                         /* Print header */
1487                         if (lines == 0) {
1488                                 printk(KERN_ERR
1489                                        "Slab corruption: start=%p, len=%d\n",
1490                                        realobj, size);
1491                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
1492                         }
1493                         /* Hexdump the affected line */
1494                         i = (i / 16) * 16;
1495                         limit = 16;
1496                         if (i + limit > size)
1497                                 limit = size - i;
1498                         dump_line(realobj, i, limit);
1499                         i += 16;
1500                         lines++;
1501                         /* Limit to 5 lines */
1502                         if (lines > 5)
1503                                 break;
1504                 }
1505         }
1506         if (lines != 0) {
1507                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
1508                  * exist:
1509                  */
1510                 struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1511                 int objnr;
1512
1513                 objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->buffer_size;
1514                 if (objnr) {
1515                         objp = slabp->s_mem + (objnr - 1) * cachep->buffer_size;
1516                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1517                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
1518                                realobj, size);
1519                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1520                 }
1521                 if (objnr + 1 < cachep->num) {
1522                         objp = slabp->s_mem + (objnr + 1) * cachep->buffer_size;
1523                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1524                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
1525                                realobj, size);
1526                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1527                 }
1528         }
1529 }
1530 #endif
1531
1532 #if DEBUG
1533 /**
1534  * slab_destroy_objs - call the registered destructor for each object in
1535  *      a slab that is to be destroyed.
1536  */
1537 static void slab_destroy_objs(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1538 {
1539         int i;
1540         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1541                 void *objp = slabp->s_mem + cachep->buffer_size * i;
1542
1543                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
1544 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1545                         if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0
1546                             && OFF_SLAB(cachep))
1547                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
1548                                                  cachep->buffer_size / PAGE_SIZE,
1549                                                  1);
1550                         else
1551                                 check_poison_obj(cachep, objp);
1552 #else
1553                         check_poison_obj(cachep, objp);
1554 #endif
1555                 }
1556                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1557                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1558                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
1559                                            "was overwritten");
1560                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1561                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
1562                                            "was overwritten");
1563                 }
1564                 if (cachep->dtor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
1565                         (cachep->dtor) (objp + obj_offset(cachep), cachep, 0);
1566         }
1567 }
1568 #else
1569 static void slab_destroy_objs(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1570 {
1571         if (cachep->dtor) {
1572                 int i;
1573                 for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1574                         void *objp = slabp->s_mem + cachep->buffer_size * i;
1575                         (cachep->dtor) (objp, cachep, 0);
1576                 }
1577         }
1578 }
1579 #endif
1580
1581 /**
1582  * Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
1583  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.
1584  * The cache-lock is not held/needed.
1585  */
1586 static void slab_destroy(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1587 {
1588         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
1589
1590         slab_destroy_objs(cachep, slabp);
1591         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1592                 struct slab_rcu *slab_rcu;
1593
1594                 slab_rcu = (struct slab_rcu *)slabp;
1595                 slab_rcu->cachep = cachep;
1596                 slab_rcu->addr = addr;
1597                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
1598         } else {
1599                 kmem_freepages(cachep, addr);
1600                 if (OFF_SLAB(cachep))
1601                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
1602         }
1603 }
1604
1605 /* For setting up all the kmem_list3s for cache whose buffer_size is same
1606    as size of kmem_list3. */
1607 static void set_up_list3s(struct kmem_cache *cachep, int index)
1608 {
1609         int node;
1610
1611         for_each_online_node(node) {
1612                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index + node];
1613                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1614                     REAPTIMEOUT_LIST3 +
1615                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1616         }
1617 }
1618
1619 /**
1620  * calculate_slab_order - calculate size (page order) of slabs
1621  * @cachep: pointer to the cache that is being created
1622  * @size: size of objects to be created in this cache.
1623  * @align: required alignment for the objects.
1624  * @flags: slab allocation flags
1625  *
1626  * Also calculates the number of objects per slab.
1627  *
1628  * This could be made much more intelligent.  For now, try to avoid using
1629  * high order pages for slabs.  When the gfp() functions are more friendly
1630  * towards high-order requests, this should be changed.
1631  */
1632 static inline size_t calculate_slab_order(struct kmem_cache *cachep,
1633                         size_t size, size_t align, unsigned long flags)
1634 {
1635         size_t left_over = 0;
1636         int gfporder;
1637
1638         for (gfporder = 0 ; gfporder <= MAX_GFP_ORDER; gfporder++) {
1639                 unsigned int num;
1640                 size_t remainder;
1641
1642                 cache_estimate(gfporder, size, align, flags, &remainder, &num);
1643                 if (!num)
1644                         continue;
1645
1646                 /* More than offslab_limit objects will cause problems */
1647                 if ((flags & CFLGS_OFF_SLAB) && num > offslab_limit)
1648                         break;
1649
1650                 /* Found something acceptable - save it away */
1651                 cachep->num = num;
1652                 cachep->gfporder = gfporder;
1653                 left_over = remainder;
1654
1655                 /*
1656                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
1657                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
1658                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
1659                  */
1660                 if (flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1661                         break;
1662
1663                 /*
1664                  * Large number of objects is good, but very large slabs are
1665                  * currently bad for the gfp()s.
1666                  */
1667                 if (gfporder >= slab_break_gfp_order)
1668                         break;
1669
1670                 /*
1671                  * Acceptable internal fragmentation?
1672                  */
1673                 if ((left_over * 8) <= (PAGE_SIZE << gfporder))
1674                         break;
1675         }
1676         return left_over;
1677 }
1678
1679 /**
1680  * kmem_cache_create - Create a cache.
1681  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
1682  * @size: The size of objects to be created in this cache.
1683  * @align: The required alignment for the objects.
1684  * @flags: SLAB flags
1685  * @ctor: A constructor for the objects.
1686  * @dtor: A destructor for the objects.
1687  *
1688  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
1689  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
1690  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache
1691  * and the @dtor is run before the pages are handed back.
1692  *
1693  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
1694  * the module calling this has to destroy the cache before getting 
1695  * unloaded.
1696  * 
1697  * The flags are
1698  *
1699  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
1700  * to catch references to uninitialised memory.
1701  *
1702  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
1703  * for buffer overruns.
1704  *
1705  * %SLAB_NO_REAP - Don't automatically reap this cache when we're under
1706  * memory pressure.
1707  *
1708  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
1709  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
1710  * as davem.
1711  */
1712 struct kmem_cache *
1713 kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
1714         unsigned long flags, void (*ctor)(void*, struct kmem_cache *, unsigned long),
1715         void (*dtor)(void*, struct kmem_cache *, unsigned long))
1716 {
1717         size_t left_over, slab_size, ralign;
1718         struct kmem_cache *cachep = NULL;
1719         struct list_head *p;
1720
1721         /*
1722          * Sanity checks... these are all serious usage bugs.
1723          */
1724         if ((!name) ||
1725             in_interrupt() ||
1726             (size < BYTES_PER_WORD) ||
1727             (size > (1 << MAX_OBJ_ORDER) * PAGE_SIZE) || (dtor && !ctor)) {
1728                 printk(KERN_ERR "%s: Early error in slab %s\n",
1729                        __FUNCTION__, name);
1730                 BUG();
1731         }
1732
1733         /*
1734          * Prevent CPUs from coming and going.
1735          * lock_cpu_hotplug() nests outside cache_chain_mutex
1736          */
1737         lock_cpu_hotplug();
1738
1739         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1740
1741         list_for_each(p, &cache_chain) {
1742                 struct kmem_cache *pc = list_entry(p, struct kmem_cache, next);
1743                 mm_segment_t old_fs = get_fs();
1744                 char tmp;
1745                 int res;
1746
1747                 /*
1748                  * This happens when the module gets unloaded and doesn't
1749                  * destroy its slab cache and no-one else reuses the vmalloc
1750                  * area of the module.  Print a warning.
1751                  */
1752                 set_fs(KERNEL_DS);
1753                 res = __get_user(tmp, pc->name);
1754                 set_fs(old_fs);
1755                 if (res) {
1756                         printk("SLAB: cache with size %d has lost its name\n",
1757                                pc->buffer_size);
1758                         continue;
1759                 }
1760
1761                 if (!strcmp(pc->name, name)) {
1762                         printk("kmem_cache_create: duplicate cache %s\n", name);
1763                         dump_stack();
1764                         goto oops;
1765                 }
1766         }
1767
1768 #if DEBUG
1769         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
1770         if ((flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) && !ctor) {
1771                 /* No constructor, but inital state check requested */
1772                 printk(KERN_ERR "%s: No con, but init state check "
1773                        "requested - %s\n", __FUNCTION__, name);
1774                 flags &= ~SLAB_DEBUG_INITIAL;
1775         }
1776 #if FORCED_DEBUG
1777         /*
1778          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
1779          * large objects, if the increased size would increase the object size
1780          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
1781          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
1782          */
1783         if ((size < 4096
1784              || fls(size - 1) == fls(size - 1 + 3 * BYTES_PER_WORD)))
1785                 flags |= SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER;
1786         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
1787                 flags |= SLAB_POISON;
1788 #endif
1789         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
1790                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
1791 #endif
1792         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
1793                 BUG_ON(dtor);
1794
1795         /*
1796          * Always checks flags, a caller might be expecting debug
1797          * support which isn't available.
1798          */
1799         if (flags & ~CREATE_MASK)
1800                 BUG();
1801
1802         /* Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
1803          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
1804          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
1805          */
1806         if (size & (BYTES_PER_WORD - 1)) {
1807                 size += (BYTES_PER_WORD - 1);
1808                 size &= ~(BYTES_PER_WORD - 1);
1809         }
1810
1811         /* calculate out the final buffer alignment: */
1812         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
1813         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1814                 /* Default alignment: as specified by the arch code.
1815                  * Except if an object is really small, then squeeze multiple
1816                  * objects into one cacheline.
1817                  */
1818                 ralign = cache_line_size();
1819                 while (size <= ralign / 2)
1820                         ralign /= 2;
1821         } else {
1822                 ralign = BYTES_PER_WORD;
1823         }
1824         /* 2) arch mandated alignment: disables debug if necessary */
1825         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
1826                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1827                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
1828                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
1829         }
1830         /* 3) caller mandated alignment: disables debug if necessary */
1831         if (ralign < align) {
1832                 ralign = align;
1833                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
1834                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
1835         }
1836         /* 4) Store it. Note that the debug code below can reduce
1837          *    the alignment to BYTES_PER_WORD.
1838          */
1839         align = ralign;
1840
1841         /* Get cache's description obj. */
1842         cachep = kmem_cache_alloc(&cache_cache, SLAB_KERNEL);
1843         if (!cachep)
1844                 goto oops;
1845         memset(cachep, 0, sizeof(struct kmem_cache));
1846
1847 #if DEBUG
1848         cachep->obj_size = size;
1849
1850         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
1851                 /* redzoning only works with word aligned caches */
1852                 align = BYTES_PER_WORD;
1853
1854                 /* add space for red zone words */
1855                 cachep->obj_offset += BYTES_PER_WORD;
1856                 size += 2 * BYTES_PER_WORD;
1857         }
1858         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
1859                 /* user store requires word alignment and
1860                  * one word storage behind the end of the real
1861                  * object.
1862                  */
1863                 align = BYTES_PER_WORD;
1864                 size += BYTES_PER_WORD;
1865         }
1866 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
1867         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3 + 1].cs_size
1868             && cachep->obj_size > cache_line_size() && size < PAGE_SIZE) {
1869                 cachep->obj_offset += PAGE_SIZE - size;
1870                 size = PAGE_SIZE;
1871         }
1872 #endif
1873 #endif
1874
1875         /* Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab. */
1876         if (size >= (PAGE_SIZE >> 3))
1877                 /*
1878                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
1879                  * off-slab (should allow better packing of objs).
1880                  */
1881                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
1882
1883         size = ALIGN(size, align);
1884
1885         left_over = calculate_slab_order(cachep, size, align, flags);
1886
1887         if (!cachep->num) {
1888                 printk("kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
1889                 kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
1890                 cachep = NULL;
1891                 goto oops;
1892         }
1893         slab_size = ALIGN(cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t)
1894                           + sizeof(struct slab), align);
1895
1896         /*
1897          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
1898          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
1899          */
1900         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
1901                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
1902                 left_over -= slab_size;
1903         }
1904
1905         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
1906                 /* really off slab. No need for manual alignment */
1907                 slab_size =
1908                     cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t) + sizeof(struct slab);
1909         }
1910
1911         cachep->colour_off = cache_line_size();
1912         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
1913         if (cachep->colour_off < align)
1914                 cachep->colour_off = align;
1915         cachep->colour = left_over / cachep->colour_off;
1916         cachep->slab_size = slab_size;
1917         cachep->flags = flags;
1918         cachep->gfpflags = 0;
1919         if (flags & SLAB_CACHE_DMA)
1920                 cachep->gfpflags |= GFP_DMA;
1921         spin_lock_init(&cachep->spinlock);
1922         cachep->buffer_size = size;
1923
1924         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB)
1925                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
1926         cachep->ctor = ctor;
1927         cachep->dtor = dtor;
1928         cachep->name = name;
1929
1930
1931         if (g_cpucache_up == FULL) {
1932                 enable_cpucache(cachep);
1933         } else {
1934                 if (g_cpucache_up == NONE) {
1935                         /* Note: the first kmem_cache_create must create
1936                          * the cache that's used by kmalloc(24), otherwise
1937                          * the creation of further caches will BUG().
1938                          */
1939                         cachep->array[smp_processor_id()] =
1940                             &initarray_generic.cache;
1941
1942                         /* If the cache that's used by
1943                          * kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is the first cache,
1944                          * then we need to set up all its list3s, otherwise
1945                          * the creation of further caches will BUG().
1946                          */
1947                         set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
1948                         if (INDEX_AC == INDEX_L3)
1949                                 g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1950                         else
1951                                 g_cpucache_up = PARTIAL_AC;
1952                 } else {
1953                         cachep->array[smp_processor_id()] =
1954                             kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1955
1956                         if (g_cpucache_up == PARTIAL_AC) {
1957                                 set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
1958                                 g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1959                         } else {
1960                                 int node;
1961                                 for_each_online_node(node) {
1962
1963                                         cachep->nodelists[node] =
1964                                             kmalloc_node(sizeof
1965                                                          (struct kmem_list3),
1966                                                          GFP_KERNEL, node);
1967                                         BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
1968                                         kmem_list3_init(cachep->
1969                                                         nodelists[node]);
1970                                 }
1971                         }
1972                 }
1973                 cachep->nodelists[numa_node_id()]->next_reap =
1974                     jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1975                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1976
1977                 BUG_ON(!cpu_cache_get(cachep));
1978                 cpu_cache_get(cachep)->avail = 0;
1979                 cpu_cache_get(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1980                 cpu_cache_get(cachep)->batchcount = 1;
1981                 cpu_cache_get(cachep)->touched = 0;
1982                 cachep->batchcount = 1;
1983                 cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1984         }
1985
1986         /* cache setup completed, link it into the list */
1987         list_add(&cachep->next, &cache_chain);
1988       oops:
1989         if (!cachep && (flags & SLAB_PANIC))
1990                 panic("kmem_cache_create(): failed to create slab `%s'\n",
1991                       name);
1992         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1993         unlock_cpu_hotplug();
1994         return cachep;
1995 }
1996 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
1997
1998 #if DEBUG
1999 static void check_irq_off(void)
2000 {
2001         BUG_ON(!irqs_disabled());
2002 }
2003
2004 static void check_irq_on(void)
2005 {
2006         BUG_ON(irqs_disabled());
2007 }
2008
2009 static void check_spinlock_acquired(struct kmem_cache *cachep)
2010 {
2011 #ifdef CONFIG_SMP
2012         check_irq_off();
2013         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_node_id()]->list_lock);
2014 #endif
2015 }
2016
2017 static void check_spinlock_acquired_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
2018 {
2019 #ifdef CONFIG_SMP
2020         check_irq_off();
2021         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2022 #endif
2023 }
2024
2025 #else
2026 #define check_irq_off() do { } while(0)
2027 #define check_irq_on()  do { } while(0)
2028 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
2029 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
2030 #endif
2031
2032 /*
2033  * Waits for all CPUs to execute func().
2034  */
2035 static void smp_call_function_all_cpus(void (*func)(void *arg), void *arg)
2036 {
2037         check_irq_on();
2038         preempt_disable();
2039
2040         local_irq_disable();
2041         func(arg);
2042         local_irq_enable();
2043
2044         if (smp_call_function(func, arg, 1, 1))
2045                 BUG();
2046
2047         preempt_enable();
2048 }
2049
2050 static void drain_array_locked(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
2051                                 int force, int node);
2052
2053 static void do_drain(void *arg)
2054 {
2055         struct kmem_cache *cachep = (struct kmem_cache *) arg;
2056         struct array_cache *ac;
2057         int node = numa_node_id();
2058
2059         check_irq_off();
2060         ac = cpu_cache_get(cachep);
2061         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2062         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
2063         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2064         ac->avail = 0;
2065 }
2066
2067 static void drain_cpu_caches(struct kmem_cache *cachep)
2068 {
2069         struct kmem_list3 *l3;
2070         int node;
2071
2072         smp_call_function_all_cpus(do_drain, cachep);
2073         check_irq_on();
2074         for_each_online_node(node) {
2075                 l3 = cachep->nodelists[node];
2076                 if (l3) {
2077                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2078                         drain_array_locked(cachep, l3->shared, 1, node);
2079                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2080                         if (l3->alien)
2081                                 drain_alien_cache(cachep, l3->alien);
2082                 }
2083         }
2084 }
2085
2086 static int __node_shrink(struct kmem_cache *cachep, int node)
2087 {
2088         struct slab *slabp;
2089         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[node];
2090         int ret;
2091
2092         for (;;) {
2093                 struct list_head *p;
2094
2095                 p = l3->slabs_free.prev;
2096                 if (p == &l3->slabs_free)
2097                         break;
2098
2099                 slabp = list_entry(l3->slabs_free.prev, struct slab, list);
2100 #if DEBUG
2101                 if (slabp->inuse)
2102                         BUG();
2103 #endif
2104                 list_del(&slabp->list);
2105
2106                 l3->free_objects -= cachep->num;
2107                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2108                 slab_destroy(cachep, slabp);
2109                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2110         }
2111         ret = !list_empty(&l3->slabs_full) || !list_empty(&l3->slabs_partial);
2112         return ret;
2113 }
2114
2115 static int __cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2116 {
2117         int ret = 0, i = 0;
2118         struct kmem_list3 *l3;
2119
2120         drain_cpu_caches(cachep);
2121
2122         check_irq_on();
2123         for_each_online_node(i) {
2124                 l3 = cachep->nodelists[i];
2125                 if (l3) {
2126                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2127                         ret += __node_shrink(cachep, i);
2128                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2129                 }
2130         }
2131         return (ret ? 1 : 0);
2132 }
2133
2134 /**
2135  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
2136  * @cachep: The cache to shrink.
2137  *
2138  * Releases as many slabs as possible for a cache.
2139  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
2140  */
2141 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2142 {
2143         if (!cachep || in_interrupt())
2144                 BUG();
2145
2146         return __cache_shrink(cachep);
2147 }
2148 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2149
2150 /**
2151  * kmem_cache_destroy - delete a cache
2152  * @cachep: the cache to destroy
2153  *
2154  * Remove a struct kmem_cache object from the slab cache.
2155  * Returns 0 on success.
2156  *
2157  * It is expected this function will be called by a module when it is
2158  * unloaded.  This will remove the cache completely, and avoid a duplicate
2159  * cache being allocated each time a module is loaded and unloaded, if the
2160  * module doesn't have persistent in-kernel storage across loads and unloads.
2161  *
2162  * The cache must be empty before calling this function.
2163  *
2164  * The caller must guarantee that noone will allocate memory from the cache
2165  * during the kmem_cache_destroy().
2166  */
2167 int kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2168 {
2169         int i;
2170         struct kmem_list3 *l3;
2171
2172         if (!cachep || in_interrupt())
2173                 BUG();
2174
2175         /* Don't let CPUs to come and go */
2176         lock_cpu_hotplug();
2177
2178         /* Find the cache in the chain of caches. */
2179         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2180         /*
2181          * the chain is never empty, cache_cache is never destroyed
2182          */
2183         list_del(&cachep->next);
2184         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2185
2186         if (__cache_shrink(cachep)) {
2187                 slab_error(cachep, "Can't free all objects");
2188                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2189                 list_add(&cachep->next, &cache_chain);
2190                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2191                 unlock_cpu_hotplug();
2192                 return 1;
2193         }
2194
2195         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2196                 synchronize_rcu();
2197
2198         for_each_online_cpu(i)
2199             kfree(cachep->array[i]);
2200
2201         /* NUMA: free the list3 structures */
2202         for_each_online_node(i) {
2203                 if ((l3 = cachep->nodelists[i])) {
2204                         kfree(l3->shared);
2205                         free_alien_cache(l3->alien);
2206                         kfree(l3);
2207                 }
2208         }
2209         kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2210
2211         unlock_cpu_hotplug();
2212
2213         return 0;
2214 }
2215 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2216
2217 /* Get the memory for a slab management obj. */
2218 static struct slab *alloc_slabmgmt(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2219                                    int colour_off, gfp_t local_flags)
2220 {
2221         struct slab *slabp;
2222
2223         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2224                 /* Slab management obj is off-slab. */
2225                 slabp = kmem_cache_alloc(cachep->slabp_cache, local_flags);
2226                 if (!slabp)
2227                         return NULL;
2228         } else {
2229                 slabp = objp + colour_off;
2230                 colour_off += cachep->slab_size;
2231         }
2232         slabp->inuse = 0;
2233         slabp->colouroff = colour_off;
2234         slabp->s_mem = objp + colour_off;
2235
2236         return slabp;
2237 }
2238
2239 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2240 {
2241         return (kmem_bufctl_t *) (slabp + 1);
2242 }
2243
2244 static void cache_init_objs(struct kmem_cache *cachep,
2245                             struct slab *slabp, unsigned long ctor_flags)
2246 {
2247         int i;
2248
2249         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2250                 void *objp = slabp->s_mem + cachep->buffer_size * i;
2251 #if DEBUG
2252                 /* need to poison the objs? */
2253                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2254                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2255                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2256                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2257
2258                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2259                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2260                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2261                 }
2262                 /*
2263                  * Constructors are not allowed to allocate memory from
2264                  * the same cache which they are a constructor for.
2265                  * Otherwise, deadlock. They must also be threaded.
2266                  */
2267                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2268                         cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep), cachep,
2269                                      ctor_flags);
2270
2271                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2272                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2273                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2274                                            " end of an object");
2275                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2276                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2277                                            " start of an object");
2278                 }
2279                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep)
2280                     && cachep->flags & SLAB_POISON)
2281                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2282                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
2283 #else
2284                 if (cachep->ctor)
2285                         cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2286 #endif
2287                 slab_bufctl(slabp)[i] = i + 1;
2288         }
2289         slab_bufctl(slabp)[i - 1] = BUFCTL_END;
2290         slabp->free = 0;
2291 }
2292
2293 static void kmem_flagcheck(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2294 {
2295         if (flags & SLAB_DMA) {
2296                 if (!(cachep->gfpflags & GFP_DMA))
2297                         BUG();
2298         } else {
2299                 if (cachep->gfpflags & GFP_DMA)
2300                         BUG();
2301         }
2302 }
2303
2304 static void *slab_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp, int nodeid)
2305 {
2306         void *objp = slabp->s_mem + (slabp->free * cachep->buffer_size);
2307         kmem_bufctl_t next;
2308
2309         slabp->inuse++;
2310         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2311 #if DEBUG
2312         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2313         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2314 #endif
2315         slabp->free = next;
2316
2317         return objp;
2318 }
2319
2320 static void slab_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp, void *objp,
2321                           int nodeid)
2322 {
2323         unsigned int objnr = (unsigned)(objp-slabp->s_mem) / cachep->buffer_size;
2324
2325 #if DEBUG
2326         /* Verify that the slab belongs to the intended node */
2327         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2328
2329         if (slab_bufctl(slabp)[objnr] != BUFCTL_FREE) {
2330                 printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2331                        "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2332                 BUG();
2333         }
2334 #endif
2335         slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2336         slabp->free = objnr;
2337         slabp->inuse--;
2338 }
2339
2340 static void set_slab_attr(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp, void *objp)
2341 {
2342         int i;
2343         struct page *page;
2344
2345         /* Nasty!!!!!! I hope this is OK. */
2346         i = 1 << cachep->gfporder;
2347         page = virt_to_page(objp);
2348         do {
2349                 page_set_cache(page, cachep);
2350                 page_set_slab(page, slabp);
2351                 page++;
2352         } while (--i);
2353 }
2354
2355 /*
2356  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2357  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2358  */
2359 static int cache_grow(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2360 {
2361         struct slab *slabp;
2362         void *objp;
2363         size_t offset;
2364         gfp_t local_flags;
2365         unsigned long ctor_flags;
2366         struct kmem_list3 *l3;
2367
2368         /* Be lazy and only check for valid flags here,
2369          * keeping it out of the critical path in kmem_cache_alloc().
2370          */
2371         if (flags & ~(SLAB_DMA | SLAB_LEVEL_MASK | SLAB_NO_GROW))
2372                 BUG();
2373         if (flags & SLAB_NO_GROW)
2374                 return 0;
2375
2376         ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2377         local_flags = (flags & SLAB_LEVEL_MASK);
2378         if (!(local_flags & __GFP_WAIT))
2379                 /*
2380                  * Not allowed to sleep.  Need to tell a constructor about
2381                  * this - it might need to know...
2382                  */
2383                 ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2384
2385         /* Take the l3 list lock to change the colour_next on this node */
2386         check_irq_off();
2387         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2388         spin_lock(&l3->list_lock);
2389
2390         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2391         offset = l3->colour_next;
2392         l3->colour_next++;
2393         if (l3->colour_next >= cachep->colour)
2394                 l3->colour_next = 0;
2395         spin_unlock(&l3->list_lock);
2396
2397         offset *= cachep->colour_off;
2398
2399         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2400                 local_irq_enable();
2401
2402         /*
2403          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
2404          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
2405          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
2406          * will eventually be caught here (where it matters).
2407          */
2408         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2409
2410         /* Get mem for the objs.
2411          * Attempt to allocate a physical page from 'nodeid',
2412          */
2413         if (!(objp = kmem_getpages(cachep, flags, nodeid)))
2414                 goto failed;
2415
2416         /* Get slab management. */
2417         if (!(slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset, local_flags)))
2418                 goto opps1;
2419
2420         slabp->nodeid = nodeid;
2421         set_slab_attr(cachep, slabp, objp);
2422
2423         cache_init_objs(cachep, slabp, ctor_flags);
2424
2425         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2426                 local_irq_disable();
2427         check_irq_off();
2428         spin_lock(&l3->list_lock);
2429
2430         /* Make slab active. */
2431         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
2432         STATS_INC_GROWN(cachep);
2433         l3->free_objects += cachep->num;
2434         spin_unlock(&l3->list_lock);
2435         return 1;
2436       opps1:
2437         kmem_freepages(cachep, objp);
2438       failed:
2439         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2440                 local_irq_disable();
2441         return 0;
2442 }
2443
2444 #if DEBUG
2445
2446 /*
2447  * Perform extra freeing checks:
2448  * - detect bad pointers.
2449  * - POISON/RED_ZONE checking
2450  * - destructor calls, for caches with POISON+dtor
2451  */
2452 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
2453 {
2454         struct page *page;
2455
2456         if (!virt_addr_valid(objp)) {
2457                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
2458                        (unsigned long)objp);
2459                 BUG();
2460         }
2461         page = virt_to_page(objp);
2462         if (!PageSlab(page)) {
2463                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: bad ptr %lxh.\n",
2464                        (unsigned long)objp);
2465                 BUG();
2466         }
2467 }
2468
2469 static void *cache_free_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2470                                    void *caller)
2471 {
2472         struct page *page;
2473         unsigned int objnr;
2474         struct slab *slabp;
2475
2476         objp -= obj_offset(cachep);
2477         kfree_debugcheck(objp);
2478         page = virt_to_page(objp);
2479
2480         if (page_get_cache(page) != cachep) {
2481                 printk(KERN_ERR
2482                        "mismatch in kmem_cache_free: expected cache %p, got %p\n",
2483                        page_get_cache(page), cachep);
2484                 printk(KERN_ERR "%p is %s.\n", cachep, cachep->name);
2485                 printk(KERN_ERR "%p is %s.\n", page_get_cache(page),
2486                        page_get_cache(page)->name);
2487                 WARN_ON(1);
2488         }
2489         slabp = page_get_slab(page);
2490
2491         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2492                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_ACTIVE
2493                     || *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_ACTIVE) {
2494                         slab_error(cachep,
2495                                    "double free, or memory outside"
2496                                    " object was overwritten");
2497                         printk(KERN_ERR
2498                                "%p: redzone 1: 0x%lx, redzone 2: 0x%lx.\n",
2499                                objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
2500                                *dbg_redzone2(cachep, objp));
2501                 }
2502                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2503                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2504         }
2505         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2506                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2507
2508         objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->buffer_size;
2509
2510         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
2511         BUG_ON(objp != slabp->s_mem + objnr * cachep->buffer_size);
2512
2513         if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) {
2514                 /* Need to call the slab's constructor so the
2515                  * caller can perform a verify of its state (debugging).
2516                  * Called without the cache-lock held.
2517                  */
2518                 cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep),
2519                              cachep, SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR | SLAB_CTOR_VERIFY);
2520         }
2521         if (cachep->flags & SLAB_POISON && cachep->dtor) {
2522                 /* we want to cache poison the object,
2523                  * call the destruction callback
2524                  */
2525                 cachep->dtor(objp + obj_offset(cachep), cachep, 0);
2526         }
2527         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2528 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2529                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep)) {
2530                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
2531                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2532                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
2533                 } else {
2534                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2535                 }
2536 #else
2537                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2538 #endif
2539         }
2540         return objp;
2541 }
2542
2543 static void check_slabp(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2544 {
2545         kmem_bufctl_t i;
2546         int entries = 0;
2547
2548         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
2549         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
2550                 entries++;
2551                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
2552                         goto bad;
2553         }
2554         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
2555               bad:
2556                 printk(KERN_ERR
2557                        "slab: Internal list corruption detected in cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Hexdump:\n",
2558                        cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse);
2559                 for (i = 0;
2560                      i < sizeof(*slabp) + cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t);
2561                      i++) {
2562                         if ((i % 16) == 0)
2563                                 printk("\n%03x:", i);
2564                         printk(" %02x", ((unsigned char *)slabp)[i]);
2565                 }
2566                 printk("\n");
2567                 BUG();
2568         }
2569 }
2570 #else
2571 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
2572 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
2573 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
2574 #endif
2575
2576 static void *cache_alloc_refill(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2577 {
2578         int batchcount;
2579         struct kmem_list3 *l3;
2580         struct array_cache *ac;
2581
2582         check_irq_off();
2583         ac = cpu_cache_get(cachep);
2584       retry:
2585         batchcount = ac->batchcount;
2586         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
2587                 /* if there was little recent activity on this
2588                  * cache, then perform only a partial refill.
2589                  * Otherwise we could generate refill bouncing.
2590                  */
2591                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
2592         }
2593         l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
2594
2595         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
2596         spin_lock(&l3->list_lock);
2597
2598         if (l3->shared) {
2599                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
2600                 if (shared_array->avail) {
2601                         if (batchcount > shared_array->avail)
2602                                 batchcount = shared_array->avail;
2603                         shared_array->avail -= batchcount;
2604                         ac->avail = batchcount;
2605                         memcpy(ac->entry,
2606                                &(shared_array->entry[shared_array->avail]),
2607                                sizeof(void *) * batchcount);
2608                         shared_array->touched = 1;
2609                         goto alloc_done;
2610                 }
2611         }
2612         while (batchcount > 0) {
2613                 struct list_head *entry;
2614                 struct slab *slabp;
2615                 /* Get slab alloc is to come from. */
2616                 entry = l3->slabs_partial.next;
2617                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
2618                         l3->free_touched = 1;
2619                         entry = l3->slabs_free.next;
2620                         if (entry == &l3->slabs_free)
2621                                 goto must_grow;
2622                 }
2623
2624                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2625                 check_slabp(cachep, slabp);
2626                 check_spinlock_acquired(cachep);
2627                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
2628                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
2629                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2630                         STATS_SET_HIGH(cachep);
2631
2632                         ac->entry[ac->avail++] = slab_get_obj(cachep, slabp,
2633                                                             numa_node_id());
2634                 }
2635                 check_slabp(cachep, slabp);
2636
2637                 /* move slabp to correct slabp list: */
2638                 list_del(&slabp->list);
2639                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
2640                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2641                 else
2642                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2643         }
2644
2645       must_grow:
2646         l3->free_objects -= ac->avail;
2647       alloc_done:
2648         spin_unlock(&l3->list_lock);
2649
2650         if (unlikely(!ac->avail)) {
2651                 int x;
2652                 x = cache_grow(cachep, flags, numa_node_id());
2653
2654                 // cache_grow can reenable interrupts, then ac could change.
2655                 ac = cpu_cache_get(cachep);
2656                 if (!x && ac->avail == 0)       // no objects in sight? abort
2657                         return NULL;
2658
2659                 if (!ac->avail) // objects refilled by interrupt?
2660                         goto retry;
2661         }
2662         ac->touched = 1;
2663         return ac->entry[--ac->avail];
2664 }
2665
2666 static inline void
2667 cache_alloc_debugcheck_before(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2668 {
2669         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
2670 #if DEBUG
2671         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2672 #endif
2673 }
2674
2675 #if DEBUG
2676 static void *cache_alloc_debugcheck_after(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
2677                                         void *objp, void *caller)
2678 {
2679         if (!objp)
2680                 return objp;
2681         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2682 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2683                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
2684                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2685                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 1);
2686                 else
2687                         check_poison_obj(cachep, objp);
2688 #else
2689                 check_poison_obj(cachep, objp);
2690 #endif
2691                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
2692         }
2693         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2694                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2695
2696         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2697                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE
2698                     || *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
2699                         slab_error(cachep,
2700                                    "double free, or memory outside"
2701                                    " object was overwritten");
2702                         printk(KERN_ERR
2703                                "%p: redzone 1: 0x%lx, redzone 2: 0x%lx.\n",
2704                                objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
2705                                *dbg_redzone2(cachep, objp));
2706                 }
2707                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2708                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2709         }
2710         objp += obj_offset(cachep);
2711         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON) {
2712                 unsigned long ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2713
2714                 if (!(flags & __GFP_WAIT))
2715                         ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2716
2717                 cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2718         }
2719         return objp;
2720 }
2721 #else
2722 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
2723 #endif
2724
2725 static inline void *____cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2726 {
2727         void *objp;
2728         struct array_cache *ac;
2729
2730 #ifdef CONFIG_NUMA
2731         if (unlikely(current->mempolicy && !in_interrupt())) {
2732                 int nid = slab_node(current->mempolicy);
2733
2734                 if (nid != numa_node_id())
2735                         return __cache_alloc_node(cachep, flags, nid);
2736         }
2737 #endif
2738
2739         check_irq_off();
2740         ac = cpu_cache_get(cachep);
2741         if (likely(ac->avail)) {
2742                 STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
2743                 ac->touched = 1;
2744                 objp = ac->entry[--ac->avail];
2745         } else {
2746                 STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
2747                 objp = cache_alloc_refill(cachep, flags);
2748         }
2749         return objp;
2750 }
2751
2752 static __always_inline void *
2753 __cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, void *caller)
2754 {
2755         unsigned long save_flags;
2756         void *objp;
2757
2758         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
2759
2760         local_irq_save(save_flags);
2761         objp = ____cache_alloc(cachep, flags);
2762         local_irq_restore(save_flags);
2763         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp,
2764                                             caller);
2765         prefetchw(objp);
2766         return objp;
2767 }
2768
2769 #ifdef CONFIG_NUMA
2770 /*
2771  * A interface to enable slab creation on nodeid
2772  */
2773 static void *__cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2774 {
2775         struct list_head *entry;
2776         struct slab *slabp;
2777         struct kmem_list3 *l3;
2778         void *obj;
2779         int x;
2780
2781         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2782         BUG_ON(!l3);
2783
2784       retry:
2785         check_irq_off();
2786         spin_lock(&l3->list_lock);
2787         entry = l3->slabs_partial.next;
2788         if (entry == &l3->slabs_partial) {
2789                 l3->free_touched = 1;
2790                 entry = l3->slabs_free.next;
2791                 if (entry == &l3->slabs_free)
2792                         goto must_grow;
2793         }
2794
2795         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2796         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
2797         check_slabp(cachep, slabp);
2798
2799         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
2800         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2801         STATS_SET_HIGH(cachep);
2802
2803         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
2804
2805         obj = slab_get_obj(cachep, slabp, nodeid);
2806         check_slabp(cachep, slabp);
2807         l3->free_objects--;
2808         /* move slabp to correct slabp list: */
2809         list_del(&slabp->list);
2810
2811         if (slabp->free == BUFCTL_END) {
2812                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2813         } else {
2814                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2815         }
2816
2817         spin_unlock(&l3->list_lock);
2818         goto done;
2819
2820       must_grow:
2821         spin_unlock(&l3->list_lock);
2822         x = cache_grow(cachep, flags, nodeid);
2823
2824         if (!x)
2825                 return NULL;
2826
2827         goto retry;
2828       done:
2829         return obj;
2830 }
2831 #endif
2832
2833 /*
2834  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
2835  */
2836 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int nr_objects,
2837                        int node)
2838 {
2839         int i;
2840         struct kmem_list3 *l3;
2841
2842         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
2843                 void *objp = objpp[i];
2844                 struct slab *slabp;
2845
2846                 slabp = virt_to_slab(objp);
2847                 l3 = cachep->nodelists[node];
2848                 list_del(&slabp->list);
2849                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
2850                 check_slabp(cachep, slabp);
2851                 slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);
2852                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
2853                 l3->free_objects++;
2854                 check_slabp(cachep, slabp);
2855
2856                 /* fixup slab chains */
2857                 if (slabp->inuse == 0) {
2858                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
2859                                 l3->free_objects -= cachep->num;
2860                                 slab_destroy(cachep, slabp);
2861                         } else {
2862                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
2863                         }
2864                 } else {
2865                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
2866                          * partial list on free - maximum time for the
2867                          * other objects to be freed, too.
2868                          */
2869                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2870                 }
2871         }
2872 }
2873
2874 static void cache_flusharray(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac)
2875 {
2876         int batchcount;
2877         struct kmem_list3 *l3;
2878         int node = numa_node_id();
2879
2880         batchcount = ac->batchcount;
2881 #if DEBUG
2882         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
2883 #endif
2884         check_irq_off();
2885         l3 = cachep->nodelists[node];
2886         spin_lock(&l3->list_lock);
2887         if (l3->shared) {
2888                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
2889                 int max = shared_array->limit - shared_array->avail;
2890                 if (max) {
2891                         if (batchcount > max)
2892                                 batchcount = max;
2893                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
2894                                ac->entry, sizeof(void *) * batchcount);
2895                         shared_array->avail += batchcount;
2896                         goto free_done;
2897                 }
2898         }
2899
2900         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
2901       free_done:
2902 #if STATS
2903         {
2904                 int i = 0;
2905                 struct list_head *p;
2906
2907                 p = l3->slabs_free.next;
2908                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
2909                         struct slab *slabp;
2910
2911                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2912                         BUG_ON(slabp->inuse);
2913
2914                         i++;
2915                         p = p->next;
2916                 }
2917                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
2918         }
2919 #endif
2920         spin_unlock(&l3->list_lock);
2921         ac->avail -= batchcount;
2922         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]),
2923                 sizeof(void *) * ac->avail);
2924 }
2925
2926 /*
2927  * __cache_free
2928  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed
2929  * state, it must be in this state _before_ it is released.
2930  *
2931  * Called with disabled ints.
2932  */
2933 static inline void __cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
2934 {
2935         struct array_cache *ac = cpu_cache_get(cachep);
2936
2937         check_irq_off();
2938         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
2939
2940         /* Make sure we are not freeing a object from another
2941          * node to the array cache on this cpu.
2942          */
2943 #ifdef CONFIG_NUMA
2944         {
2945                 struct slab *slabp;
2946                 slabp = virt_to_slab(objp);
2947                 if (unlikely(slabp->nodeid != numa_node_id())) {
2948                         struct array_cache *alien = NULL;
2949                         int nodeid = slabp->nodeid;
2950                         struct kmem_list3 *l3 =
2951                             cachep->nodelists[numa_node_id()];
2952
2953                         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
2954                         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
2955                                 alien = l3->alien[nodeid];
2956                                 spin_lock(&alien->lock);
2957                                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit))
2958                                         __drain_alien_cache(cachep,
2959                                                             alien, nodeid);
2960                                 alien->entry[alien->avail++] = objp;
2961                                 spin_unlock(&alien->lock);
2962                         } else {
2963                                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->
2964                                           list_lock);
2965                                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
2966                                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->
2967                                             list_lock);
2968                         }
2969                         return;
2970                 }
2971         }
2972 #endif
2973         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
2974                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
2975                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
2976                 return;
2977         } else {
2978                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
2979                 cache_flusharray(cachep, ac);
2980                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
2981         }
2982 }
2983
2984 /**
2985  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
2986  * @cachep: The cache to allocate from.
2987  * @flags: See kmalloc().
2988  *
2989  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
2990  * if the cache has no available objects.
2991  */
2992 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2993 {
2994         return __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
2995 }
2996 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2997
2998 /**
2999  * kmem_ptr_validate - check if an untrusted pointer might
3000  *      be a slab entry.
3001  * @cachep: the cache we're checking against
3002  * @ptr: pointer to validate
3003  *
3004  * This verifies that the untrusted pointer looks sane:
3005  * it is _not_ a guarantee that the pointer is actually
3006  * part of the slab cache in question, but it at least
3007  * validates that the pointer can be dereferenced and
3008  * looks half-way sane.
3009  *
3010  * Currently only used for dentry validation.
3011  */
3012 int fastcall kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *cachep, void *ptr)
3013 {
3014         unsigned long addr = (unsigned long)ptr;
3015         unsigned long min_addr = PAGE_OFFSET;
3016         unsigned long align_mask = BYTES_PER_WORD - 1;
3017         unsigned long size = cachep->buffer_size;
3018         struct page *page;
3019
3020         if (unlikely(addr < min_addr))
3021                 goto out;
3022         if (unlikely(addr > (unsigned long)high_memory - size))
3023                 goto out;
3024         if (unlikely(addr & align_mask))
3025                 goto out;
3026         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr)))
3027                 goto out;
3028         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr + size - 1)))
3029                 goto out;
3030         page = virt_to_page(ptr);
3031         if (unlikely(!PageSlab(page)))
3032                 goto out;
3033         if (unlikely(page_get_cache(page) != cachep))
3034                 goto out;
3035         return 1;
3036       out:
3037         return 0;
3038 }
3039
3040 #ifdef CONFIG_NUMA
3041 /**
3042  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
3043  * @cachep: The cache to allocate from.
3044  * @flags: See kmalloc().
3045  * @nodeid: node number of the target node.
3046  *
3047  * Identical to kmem_cache_alloc, except that this function is slow
3048  * and can sleep. And it will allocate memory on the given node, which
3049  * can improve the performance for cpu bound structures.
3050  * New and improved: it will now make sure that the object gets
3051  * put on the correct node list so that there is no false sharing.
3052  */
3053 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
3054 {
3055         unsigned long save_flags;
3056         void *ptr;
3057
3058         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3059         local_irq_save(save_flags);
3060
3061         if (nodeid == -1 || nodeid == numa_node_id() ||
3062             !cachep->nodelists[nodeid])
3063                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
3064         else
3065                 ptr = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
3066         local_irq_restore(save_flags);
3067
3068         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr,
3069                                            __builtin_return_address(0));
3070
3071         return ptr;
3072 }
3073 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
3074
3075 void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3076 {
3077         struct kmem_cache *cachep;
3078
3079         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
3080         if (unlikely(cachep == NULL))
3081                 return NULL;
3082         return kmem_cache_alloc_node(cachep, flags, node);
3083 }
3084 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_node);
3085 #endif
3086
3087 /**
3088  * kmalloc - allocate memory
3089  * @size: how many bytes of memory are required.
3090  * @flags: the type of memory to allocate.
3091  *
3092  * kmalloc is the normal method of allocating memory
3093  * in the kernel.
3094  *
3095  * The @flags argument may be one of:
3096  *
3097  * %GFP_USER - Allocate memory on behalf of user.  May sleep.
3098  *
3099  * %GFP_KERNEL - Allocate normal kernel ram.  May sleep.
3100  *
3101  * %GFP_ATOMIC - Allocation will not sleep.  Use inside interrupt handlers.
3102  *
3103  * Additionally, the %GFP_DMA flag may be set to indicate the memory
3104  * must be suitable for DMA.  This can mean different things on different
3105  * platforms.  For example, on i386, it means that the memory must come
3106  * from the first 16MB.
3107  */
3108 static __always_inline void *__do_kmalloc(size_t size, gfp_t flags,
3109                                           void *caller)
3110 {
3111         struct kmem_cache *cachep;
3112
3113         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
3114          * __ with kmem_.
3115          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
3116          * functions.
3117          */
3118         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
3119         if (unlikely(cachep == NULL))
3120                 return NULL;
3121         return __cache_alloc(cachep, flags, caller);
3122 }
3123
3124 #ifndef CONFIG_DEBUG_SLAB
3125
3126 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3127 {
3128         return __do_kmalloc(size, flags, NULL);
3129 }
3130 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3131
3132 #else
3133
3134 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t flags, void *caller)
3135 {
3136         return __do_kmalloc(size, flags, caller);
3137 }
3138 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
3139
3140 #endif
3141
3142 #ifdef CONFIG_SMP
3143 /**
3144  * __alloc_percpu - allocate one copy of the object for every present
3145  * cpu in the system, zeroing them.
3146  * Objects should be dereferenced using the per_cpu_ptr macro only.
3147  *
3148  * @size: how many bytes of memory are required.
3149  */
3150 void *__alloc_percpu(size_t size)
3151 {
3152         int i;
3153         struct percpu_data *pdata = kmalloc(sizeof(*pdata), GFP_KERNEL);
3154
3155         if (!pdata)
3156                 return NULL;
3157
3158         /*
3159          * Cannot use for_each_online_cpu since a cpu may come online
3160          * and we have no way of figuring out how to fix the array
3161          * that we have allocated then....
3162          */
3163         for_each_cpu(i) {
3164                 int node = cpu_to_node(i);
3165
3166                 if (node_online(node))
3167                         pdata->ptrs[i] = kmalloc_node(size, GFP_KERNEL, node);
3168                 else
3169                         pdata->ptrs[i] = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
3170
3171                 if (!pdata->ptrs[i])
3172                         goto unwind_oom;
3173                 memset(pdata->ptrs[i], 0, size);
3174         }
3175
3176         /* Catch derefs w/o wrappers */
3177         return (void *)(~(unsigned long)pdata);
3178
3179       unwind_oom:
3180         while (--i >= 0) {
3181                 if (!cpu_possible(i))
3182                         continue;
3183                 kfree(pdata->ptrs[i]);
3184         }
3185         kfree(pdata);
3186         return NULL;
3187 }
3188 EXPORT_SYMBOL(__alloc_percpu);
3189 #endif
3190
3191 /**
3192  * kmem_cache_free - Deallocate an object
3193  * @cachep: The cache the allocation was from.
3194  * @objp: The previously allocated object.
3195  *
3196  * Free an object which was previously allocated from this
3197  * cache.
3198  */
3199 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3200 {
3201         unsigned long flags;
3202
3203         local_irq_save(flags);
3204         __cache_free(cachep, objp);
3205         local_irq_restore(flags);
3206 }
3207 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3208
3209 /**
3210  * kfree - free previously allocated memory
3211  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3212  *
3213  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3214  *
3215  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3216  * or you will run into trouble.
3217  */
3218 void kfree(const void *objp)
3219 {
3220         struct kmem_cache *c;
3221         unsigned long flags;
3222
3223         if (unlikely(!objp))
3224                 return;
3225         local_irq_save(flags);
3226         kfree_debugcheck(objp);
3227         c = virt_to_cache(objp);
3228         mutex_debug_check_no_locks_freed(objp, obj_size(c));
3229         __cache_free(c, (void *)objp);
3230         local_irq_restore(flags);
3231 }
3232 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3233
3234 #ifdef CONFIG_SMP
3235 /**
3236  * free_percpu - free previously allocated percpu memory
3237  * @objp: pointer returned by alloc_percpu.
3238  *
3239  * Don't free memory not originally allocated by alloc_percpu()
3240  * The complemented objp is to check for that.
3241  */
3242 void free_percpu(const void *objp)
3243 {
3244         int i;
3245         struct percpu_data *p = (struct percpu_data *)(~(unsigned long)objp);
3246
3247         /*
3248          * We allocate for all cpus so we cannot use for online cpu here.
3249          */
3250         for_each_cpu(i)
3251             kfree(p->ptrs[i]);
3252         kfree(p);
3253 }
3254 EXPORT_SYMBOL(free_percpu);
3255 #endif
3256
3257 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *cachep)
3258 {
3259         return obj_size(cachep);
3260 }
3261 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3262
3263 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *cachep)
3264 {
3265         return cachep->name;
3266 }
3267 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_cache_name);
3268
3269 /*
3270  * This initializes kmem_list3 for all nodes.
3271  */
3272 static int alloc_kmemlist(struct kmem_cache *cachep)
3273 {
3274         int node;
3275         struct kmem_list3 *l3;
3276         int err = 0;
3277
3278         for_each_online_node(node) {
3279                 struct array_cache *nc = NULL, *new;
3280                 struct array_cache **new_alien = NULL;
3281 #ifdef CONFIG_NUMA
3282                 if (!(new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit)))
3283                         goto fail;
3284 #endif
3285                 if (!(new = alloc_arraycache(node, (cachep->shared *
3286                                                     cachep->batchcount),
3287                                              0xbaadf00d)))
3288                         goto fail;
3289                 if ((l3 = cachep->nodelists[node])) {
3290
3291                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3292
3293                         if ((nc = cachep->nodelists[node]->shared))
3294                                 free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
3295
3296                         l3->shared = new;
3297                         if (!cachep->nodelists[node]->alien) {
3298                                 l3->alien = new_alien;
3299                                 new_alien = NULL;
3300                         }
3301                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
3302                             cachep->batchcount + cachep->num;
3303                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3304                         kfree(nc);
3305                         free_alien_cache(new_alien);
3306                         continue;
3307                 }
3308                 if (!(l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
3309                                         GFP_KERNEL, node)))
3310                         goto fail;
3311
3312                 kmem_list3_init(l3);
3313                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
3314                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
3315                 l3->shared = new;
3316                 l3->alien = new_alien;
3317                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
3318                     cachep->batchcount + cachep->num;
3319                 cachep->nodelists[node] = l3;
3320         }
3321         return err;
3322       fail:
3323         err = -ENOMEM;
3324         return err;
3325 }
3326
3327 struct ccupdate_struct {
3328         struct kmem_cache *cachep;
3329         struct array_cache *new[NR_CPUS];
3330 };
3331
3332 static void do_ccupdate_local(void *info)
3333 {
3334         struct ccupdate_struct *new = (struct ccupdate_struct *)info;
3335         struct array_cache *old;
3336
3337         check_irq_off();
3338         old = cpu_cache_get(new->cachep);
3339
3340         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
3341         new->new[smp_processor_id()] = old;
3342 }
3343
3344 static int do_tune_cpucache(struct kmem_cache *cachep, int limit, int batchcount,
3345                             int shared)
3346 {
3347         struct ccupdate_struct new;
3348         int i, err;
3349
3350         memset(&new.new, 0, sizeof(new.new));
3351         for_each_online_cpu(i) {
3352                 new.new[i] =
3353                     alloc_arraycache(cpu_to_node(i), limit, batchcount);
3354                 if (!new.new[i]) {
3355                         for (i--; i >= 0; i--)
3356                                 kfree(new.new[i]);
3357                         return -ENOMEM;
3358                 }
3359         }
3360         new.cachep = cachep;
3361
3362         smp_call_function_all_cpus(do_ccupdate_local, (void *)&new);
3363
3364         check_irq_on();
3365         spin_lock(&cachep->spinlock);
3366         cachep->batchcount = batchcount;
3367         cachep->limit = limit;
3368         cachep->shared = shared;
3369         spin_unlock(&cachep->spinlock);
3370
3371         for_each_online_cpu(i) {
3372                 struct array_cache *ccold = new.new[i];
3373                 if (!ccold)
3374                         continue;
3375                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3376                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_node(i));
3377                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3378                 kfree(ccold);
3379         }
3380
3381         err = alloc_kmemlist(cachep);
3382         if (err) {
3383                 printk(KERN_ERR "alloc_kmemlist failed for %s, error %d.\n",
3384                        cachep->name, -err);
3385                 BUG();
3386         }
3387         return 0;
3388 }
3389
3390 static void enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep)
3391 {
3392         int err;
3393         int limit, shared;
3394
3395         /* The head array serves three purposes:
3396          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
3397          * - reduce the number of spinlock operations.
3398          * - reduce the number of linked list operations on the slab and 
3399          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
3400          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
3401          * Bonwick.
3402          */
3403         if (cachep->buffer_size > 131072)
3404                 limit = 1;
3405         else if (cachep->buffer_size > PAGE_SIZE)
3406                 limit = 8;
3407         else if (cachep->buffer_size > 1024)
3408                 limit = 24;
3409         else if (cachep->buffer_size > 256)
3410                 limit = 54;
3411         else
3412                 limit = 120;
3413
3414         /* Cpu bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
3415          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
3416          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
3417          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
3418          * replaces Bonwick's magazine layer.
3419          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
3420          * to a larger limit. Thus disabled by default.
3421          */
3422         shared = 0;
3423 #ifdef CONFIG_SMP
3424         if (cachep->buffer_size <= PAGE_SIZE)
3425                 shared = 8;
3426 #endif
3427
3428 #if DEBUG
3429         /* With debugging enabled, large batchcount lead to excessively
3430          * long periods with disabled local interrupts. Limit the 
3431          * batchcount
3432          */
3433         if (limit > 32)
3434                 limit = 32;
3435 #endif
3436         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit + 1) / 2, shared);
3437         if (err)
3438                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
3439                        cachep->name, -err);
3440 }
3441
3442 static void drain_array_locked(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
3443                                 int force, int node)
3444 {
3445         int tofree;
3446
3447         check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3448         if (ac->touched && !force) {
3449                 ac->touched = 0;
3450         } else if (ac->avail) {
3451                 tofree = force ? ac->avail : (ac->limit + 4) / 5;
3452                 if (tofree > ac->avail) {
3453                         tofree = (ac->avail + 1) / 2;
3454                 }
3455                 free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
3456                 ac->avail -= tofree;
3457                 memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
3458                         sizeof(void *) * ac->avail);
3459         }
3460 }
3461
3462 /**
3463  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
3464  * @unused: unused parameter
3465  *
3466  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
3467  * Purpose:
3468  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
3469  * - return freeable pages to the main free memory pool.
3470  *
3471  * If we cannot acquire the cache chain mutex then just give up - we'll
3472  * try again on the next iteration.
3473  */
3474 static void cache_reap(void *unused)
3475 {
3476         struct list_head *walk;
3477         struct kmem_list3 *l3;
3478
3479         if (!mutex_trylock(&cache_chain_mutex)) {
3480                 /* Give up. Setup the next iteration. */
3481                 schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work),
3482                                       REAPTIMEOUT_CPUC);
3483                 return;
3484         }
3485
3486         list_for_each(walk, &cache_chain) {
3487                 struct kmem_cache *searchp;
3488                 struct list_head *p;
3489                 int tofree;
3490                 struct slab *slabp;
3491
3492                 searchp = list_entry(walk, struct kmem_cache, next);
3493
3494                 if (searchp->flags & SLAB_NO_REAP)
3495                         goto next;
3496
3497                 check_irq_on();
3498
3499                 l3 = searchp->nodelists[numa_node_id()];
3500                 if (l3->alien)
3501                         drain_alien_cache(searchp, l3->alien);
3502                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3503
3504                 drain_array_locked(searchp, cpu_cache_get(searchp), 0,
3505                                    numa_node_id());
3506
3507                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
3508                         goto next_unlock;
3509
3510                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
3511
3512                 if (l3->shared)
3513                         drain_array_locked(searchp, l3->shared, 0,
3514                                            numa_node_id());
3515
3516                 if (l3->free_touched) {
3517                         l3->free_touched = 0;
3518                         goto next_unlock;
3519                 }
3520
3521                 tofree =
3522                     (l3->free_limit + 5 * searchp->num -
3523                      1) / (5 * searchp->num);
3524                 do {
3525                         p = l3->slabs_free.next;
3526                         if (p == &(l3->slabs_free))
3527                                 break;
3528
3529                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3530                         BUG_ON(slabp->inuse);
3531                         list_del(&slabp->list);
3532                         STATS_INC_REAPED(searchp);
3533
3534                         /* Safe to drop the lock. The slab is no longer
3535                          * linked to the cache.
3536                          * searchp cannot disappear, we hold
3537                          * cache_chain_lock
3538                          */
3539                         l3->free_objects -= searchp->num;
3540                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3541                         slab_destroy(searchp, slabp);
3542                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3543                 } while (--tofree > 0);
3544               next_unlock:
3545                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3546               next:
3547                 cond_resched();
3548         }
3549         check_irq_on();
3550         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3551         drain_remote_pages();
3552         /* Setup the next iteration */
3553         schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work), REAPTIMEOUT_CPUC);
3554 }
3555
3556 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3557
3558 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
3559 {
3560         /*
3561          * Output format version, so at least we can change it
3562          * without _too_ many complaints.
3563          */
3564 #if STATS
3565         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
3566 #else
3567         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
3568 #endif
3569         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
3570                  "<objperslab> <pagesperslab>");
3571         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
3572         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
3573 #if STATS
3574         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
3575                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees>");
3576         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
3577 #endif
3578         seq_putc(m, '\n');
3579 }
3580
3581 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
3582 {
3583         loff_t n = *pos;
3584         struct list_head *p;
3585
3586         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
3587         if (!n)
3588                 print_slabinfo_header(m);
3589         p = cache_chain.next;
3590         while (n--) {
3591                 p = p->next;
3592                 if (p == &cache_chain)
3593                         return NULL;
3594         }
3595         return list_entry(p, struct kmem_cache, next);
3596 }
3597
3598 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
3599 {
3600         struct kmem_cache *cachep = p;
3601         ++*pos;
3602         return cachep->next.next == &cache_chain ? NULL
3603             : list_entry(cachep->next.next, struct kmem_cache, next);
3604 }
3605
3606 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
3607 {
3608         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3609 }
3610
3611 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
3612 {
3613         struct kmem_cache *cachep = p;
3614         struct list_head *q;
3615         struct slab *slabp;
3616         unsigned long active_objs;
3617         unsigned long num_objs;
3618         unsigned long active_slabs = 0;
3619         unsigned long num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
3620         const char *name;
3621         char *error = NULL;
3622         int node;
3623         struct kmem_list3 *l3;
3624
3625         spin_lock(&cachep->spinlock);
3626         active_objs = 0;
3627         num_slabs = 0;
3628         for_each_online_node(node) {
3629                 l3 = cachep->nodelists[node];
3630                 if (!l3)
3631                         continue;
3632
3633                 check_irq_on();
3634                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3635
3636                 list_for_each(q, &l3->slabs_full) {
3637                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3638                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
3639                                 error = "slabs_full accounting error";
3640                         active_objs += cachep->num;
3641                         active_slabs++;
3642                 }
3643                 list_for_each(q, &l3->slabs_partial) {
3644                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3645                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
3646                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
3647                         if (!slabp->inuse && !error)
3648                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
3649                         active_objs += slabp->inuse;
3650                         active_slabs++;
3651                 }
3652                 list_for_each(q, &l3->slabs_free) {
3653                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3654                         if (slabp->inuse && !error)
3655                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
3656                         num_slabs++;
3657                 }
3658                 free_objects += l3->free_objects;
3659                 if (l3->shared)
3660                         shared_avail += l3->shared->avail;
3661
3662                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3663         }
3664         num_slabs += active_slabs;
3665         num_objs = num_slabs * cachep->num;
3666         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
3667                 error = "free_objects accounting error";
3668
3669         name = cachep->name;
3670         if (error)
3671                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
3672
3673         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
3674                    name, active_objs, num_objs, cachep->buffer_size,
3675                    cachep->num, (1 << cachep->gfporder));
3676         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
3677                    cachep->limit, cachep->batchcount, cachep->shared);
3678         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
3679                    active_slabs, num_slabs, shared_avail);
3680 #if STATS
3681         {                       /* list3 stats */
3682                 unsigned long high = cachep->high_mark;
3683                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
3684                 unsigned long grown = cachep->grown;
3685                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
3686                 unsigned long errors = cachep->errors;
3687                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
3688                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
3689                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
3690
3691                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu \
3692                                 %4lu %4lu %4lu %4lu", allocs, high, grown, reaped, errors, max_freeable, node_allocs, node_frees);
3693         }
3694         /* cpu stats */
3695         {
3696                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
3697                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
3698                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
3699                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
3700
3701                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
3702                            allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
3703         }
3704 #endif
3705         seq_putc(m, '\n');
3706         spin_unlock(&cachep->spinlock);
3707         return 0;
3708 }
3709
3710 /*
3711  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
3712  *
3713  * Output layout:
3714  * cache-name
3715  * num-active-objs
3716  * total-objs
3717  * object size
3718  * num-active-slabs
3719  * total-slabs
3720  * num-pages-per-slab
3721  * + further values on SMP and with statistics enabled
3722  */
3723
3724 struct seq_operations slabinfo_op = {
3725         .start = s_start,
3726         .next = s_next,
3727         .stop = s_stop,
3728         .show = s_show,
3729 };
3730
3731 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
3732 /**
3733  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
3734  * @file: unused
3735  * @buffer: user buffer
3736  * @count: data length
3737  * @ppos: unused
3738  */
3739 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user * buffer,
3740                        size_t count, loff_t *ppos)
3741 {
3742         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE + 1], *tmp;
3743         int limit, batchcount, shared, res;
3744         struct list_head *p;
3745
3746         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
3747                 return -EINVAL;
3748         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
3749                 return -EFAULT;
3750         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0';
3751
3752         tmp = strchr(kbuf, ' ');
3753         if (!tmp)
3754                 return -EINVAL;
3755         *tmp = '\0';
3756         tmp++;
3757         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
3758                 return -EINVAL;
3759
3760         /* Find the cache in the chain of caches. */
3761         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
3762         res = -EINVAL;
3763         list_for_each(p, &cache_chain) {
3764                 struct kmem_cache *cachep = list_entry(p, struct kmem_cache,
3765                                                        next);
3766
3767                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
3768                         if (limit < 1 ||
3769                             batchcount < 1 ||
3770                             batchcount > limit || shared < 0) {
3771                                 res = 0;
3772                         } else {
3773                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
3774                                                        batchcount, shared);
3775                         }
3776                         break;
3777                 }
3778         }
3779         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3780         if (res >= 0)
3781                 res = count;
3782         return res;
3783 }
3784 #endif
3785
3786 /**
3787  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
3788  * @objp: Pointer to the object
3789  *
3790  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
3791  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
3792  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
3793  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
3794  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
3795  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
3796  * must not be freed during the duration of the call.
3797  */
3798 unsigned int ksize(const void *objp)
3799 {
3800         if (unlikely(objp == NULL))
3801                 return 0;
3802
3803         return obj_size(virt_to_cache(objp));
3804 }