]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - mm/slub.c
slub: Fallback to minimal order during slab page allocation
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter <clameter@sgi.com>
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/seq_file.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/cpuset.h>
20 #include <linux/mempolicy.h>
21 #include <linux/ctype.h>
22 #include <linux/kallsyms.h>
23 #include <linux/memory.h>
24
25 /*
26  * Lock order:
27  *   1. slab_lock(page)
28  *   2. slab->list_lock
29  *
30  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
31  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
32  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
33  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
34  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
35  *   the page_struct of the slab.
36  *
37  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
38  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
39  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
40  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
41  *   modified without taking the list lock).
42  *
43  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
44  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
45  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
46  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
47  *   the list lock.
48  *
49  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
50  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
51  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
52  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
53  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
54  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
55  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
56  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
57  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
58  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
59  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
60  *   no danger of cacheline contention.
61  *
62  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
63  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
64  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
65  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
66  *
67  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
68  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
69  *
70  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
71  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
72  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
73  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
74  * cannot scan all objects.
75  *
76  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
77  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
78  * fast frees and allocs.
79  *
80  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
81  *
82  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
83  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
84  *                      such as satisfying allocations for a specific
85  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
86  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
87  *                      list operations. It is up to the processor holding
88  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
89  *                      when the slab is no longer needed.
90  *
91  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
92  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
93  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
94  *                      freelist that allows lockless access to
95  *                      free objects in addition to the regular freelist
96  *                      that requires the slab lock.
97  *
98  * PageError            Slab requires special handling due to debug
99  *                      options set. This moves slab handling out of
100  *                      the fast path and disables lockless freelists.
101  */
102
103 #define FROZEN (1 << PG_active)
104
105 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
106 #define SLABDEBUG (1 << PG_error)
107 #else
108 #define SLABDEBUG 0
109 #endif
110
111 static inline int SlabFrozen(struct page *page)
112 {
113         return page->flags & FROZEN;
114 }
115
116 static inline void SetSlabFrozen(struct page *page)
117 {
118         page->flags |= FROZEN;
119 }
120
121 static inline void ClearSlabFrozen(struct page *page)
122 {
123         page->flags &= ~FROZEN;
124 }
125
126 static inline int SlabDebug(struct page *page)
127 {
128         return page->flags & SLABDEBUG;
129 }
130
131 static inline void SetSlabDebug(struct page *page)
132 {
133         page->flags |= SLABDEBUG;
134 }
135
136 static inline void ClearSlabDebug(struct page *page)
137 {
138         page->flags &= ~SLABDEBUG;
139 }
140
141 /*
142  * Issues still to be resolved:
143  *
144  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
145  *
146  * - Variable sizing of the per node arrays
147  */
148
149 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
150 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
151
152 #if PAGE_SHIFT <= 12
153
154 /*
155  * Small page size. Make sure that we do not fragment memory
156  */
157 #define DEFAULT_MAX_ORDER 1
158 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 4
159
160 #else
161
162 /*
163  * Large page machines are customarily able to handle larger
164  * page orders.
165  */
166 #define DEFAULT_MAX_ORDER 2
167 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 8
168
169 #endif
170
171 /*
172  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
173  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
174  */
175 #define MIN_PARTIAL 5
176
177 /*
178  * Maximum number of desirable partial slabs.
179  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
180  * sort the partial list by the number of objects in the.
181  */
182 #define MAX_PARTIAL 10
183
184 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
185                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
186
187 /*
188  * Set of flags that will prevent slab merging
189  */
190 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
191                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
192
193 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
194                 SLAB_CACHE_DMA)
195
196 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
197 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
198 #endif
199
200 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
201 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
202 #endif
203
204 /* Internal SLUB flags */
205 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
206 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
207 #define __KMALLOC_CACHE         0x20000000 /* objects freed using kfree */
208 #define __PAGE_ALLOC_FALLBACK   0x10000000 /* Allow fallback to page alloc */
209
210 /* Not all arches define cache_line_size */
211 #ifndef cache_line_size
212 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
213 #endif
214
215 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
216
217 #ifdef CONFIG_SMP
218 static struct notifier_block slab_notifier;
219 #endif
220
221 static enum {
222         DOWN,           /* No slab functionality available */
223         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
224         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
225         SYSFS           /* Sysfs up */
226 } slab_state = DOWN;
227
228 /* A list of all slab caches on the system */
229 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
230 static LIST_HEAD(slab_caches);
231
232 /*
233  * Tracking user of a slab.
234  */
235 struct track {
236         void *addr;             /* Called from address */
237         int cpu;                /* Was running on cpu */
238         int pid;                /* Pid context */
239         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
240 };
241
242 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
243
244 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
245 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
246 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
247 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
248
249 #else
250 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
251 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
252                                                         { return 0; }
253 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
254 {
255         kfree(s);
256 }
257
258 #endif
259
260 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
261 {
262 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
263         c->stat[si]++;
264 #endif
265 }
266
267 /********************************************************************
268  *                      Core slab cache functions
269  *******************************************************************/
270
271 int slab_is_available(void)
272 {
273         return slab_state >= UP;
274 }
275
276 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
277 {
278 #ifdef CONFIG_NUMA
279         return s->node[node];
280 #else
281         return &s->local_node;
282 #endif
283 }
284
285 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
286 {
287 #ifdef CONFIG_SMP
288         return s->cpu_slab[cpu];
289 #else
290         return &s->cpu_slab;
291 #endif
292 }
293
294 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
295 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
296                                 struct page *page, const void *object)
297 {
298         void *base;
299
300         if (!object)
301                 return 1;
302
303         base = page_address(page);
304         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
305                 (object - base) % s->size) {
306                 return 0;
307         }
308
309         return 1;
310 }
311
312 /*
313  * Slow version of get and set free pointer.
314  *
315  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
316  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
317  * from the page struct.
318  */
319 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
320 {
321         return *(void **)(object + s->offset);
322 }
323
324 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
325 {
326         *(void **)(object + s->offset) = fp;
327 }
328
329 /* Loop over all objects in a slab */
330 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
331         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
332                         __p += (__s)->size)
333
334 /* Scan freelist */
335 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
336         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
337
338 /* Determine object index from a given position */
339 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
340 {
341         return (p - addr) / s->size;
342 }
343
344 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
345                                                 unsigned long size)
346 {
347         struct kmem_cache_order_objects x = {
348                 (order << 16) + (PAGE_SIZE << order) / size
349         };
350
351         return x;
352 }
353
354 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
355 {
356         return x.x >> 16;
357 }
358
359 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
360 {
361         return x.x & ((1 << 16) - 1);
362 }
363
364 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
365 /*
366  * Debug settings:
367  */
368 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
369 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
370 #else
371 static int slub_debug;
372 #endif
373
374 static char *slub_debug_slabs;
375
376 /*
377  * Object debugging
378  */
379 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
380 {
381         int i, offset;
382         int newline = 1;
383         char ascii[17];
384
385         ascii[16] = 0;
386
387         for (i = 0; i < length; i++) {
388                 if (newline) {
389                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
390                         newline = 0;
391                 }
392                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
393                 offset = i % 16;
394                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
395                 if (offset == 15) {
396                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
397                         newline = 1;
398                 }
399         }
400         if (!newline) {
401                 i %= 16;
402                 while (i < 16) {
403                         printk(KERN_CONT "   ");
404                         ascii[i] = ' ';
405                         i++;
406                 }
407                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
408         }
409 }
410
411 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
412         enum track_item alloc)
413 {
414         struct track *p;
415
416         if (s->offset)
417                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
418         else
419                 p = object + s->inuse;
420
421         return p + alloc;
422 }
423
424 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
425                                 enum track_item alloc, void *addr)
426 {
427         struct track *p;
428
429         if (s->offset)
430                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
431         else
432                 p = object + s->inuse;
433
434         p += alloc;
435         if (addr) {
436                 p->addr = addr;
437                 p->cpu = smp_processor_id();
438                 p->pid = current ? current->pid : -1;
439                 p->when = jiffies;
440         } else
441                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
442 }
443
444 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
445 {
446         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
447                 return;
448
449         set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
450         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
451 }
452
453 static void print_track(const char *s, struct track *t)
454 {
455         if (!t->addr)
456                 return;
457
458         printk(KERN_ERR "INFO: %s in ", s);
459         __print_symbol("%s", (unsigned long)t->addr);
460         printk(" age=%lu cpu=%u pid=%d\n", jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
461 }
462
463 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
464 {
465         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
466                 return;
467
468         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
469         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
470 }
471
472 static void print_page_info(struct page *page)
473 {
474         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
475                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
476
477 }
478
479 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
480 {
481         va_list args;
482         char buf[100];
483
484         va_start(args, fmt);
485         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
486         va_end(args);
487         printk(KERN_ERR "========================================"
488                         "=====================================\n");
489         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
490         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
491                         "-------------------------------------\n\n");
492 }
493
494 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
495 {
496         va_list args;
497         char buf[100];
498
499         va_start(args, fmt);
500         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
501         va_end(args);
502         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
503 }
504
505 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
506 {
507         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
508         u8 *addr = page_address(page);
509
510         print_tracking(s, p);
511
512         print_page_info(page);
513
514         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
515                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
516
517         if (p > addr + 16)
518                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
519
520         print_section("Object", p, min(s->objsize, 128));
521
522         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
523                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
524                         s->inuse - s->objsize);
525
526         if (s->offset)
527                 off = s->offset + sizeof(void *);
528         else
529                 off = s->inuse;
530
531         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
532                 off += 2 * sizeof(struct track);
533
534         if (off != s->size)
535                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
536                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
537
538         dump_stack();
539 }
540
541 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
542                         u8 *object, char *reason)
543 {
544         slab_bug(s, "%s", reason);
545         print_trailer(s, page, object);
546 }
547
548 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
549 {
550         va_list args;
551         char buf[100];
552
553         va_start(args, fmt);
554         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
555         va_end(args);
556         slab_bug(s, "%s", buf);
557         print_page_info(page);
558         dump_stack();
559 }
560
561 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
562 {
563         u8 *p = object;
564
565         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
566                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
567                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
568         }
569
570         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
571                 memset(p + s->objsize,
572                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
573                         s->inuse - s->objsize);
574 }
575
576 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
577 {
578         while (bytes) {
579                 if (*start != (u8)value)
580                         return start;
581                 start++;
582                 bytes--;
583         }
584         return NULL;
585 }
586
587 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
588                                                 void *from, void *to)
589 {
590         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
591         memset(from, data, to - from);
592 }
593
594 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
595                         u8 *object, char *what,
596                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
597 {
598         u8 *fault;
599         u8 *end;
600
601         fault = check_bytes(start, value, bytes);
602         if (!fault)
603                 return 1;
604
605         end = start + bytes;
606         while (end > fault && end[-1] == value)
607                 end--;
608
609         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
610         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
611                                         fault, end - 1, fault[0], value);
612         print_trailer(s, page, object);
613
614         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
615         return 0;
616 }
617
618 /*
619  * Object layout:
620  *
621  * object address
622  *      Bytes of the object to be managed.
623  *      If the freepointer may overlay the object then the free
624  *      pointer is the first word of the object.
625  *
626  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
627  *      0xa5 (POISON_END)
628  *
629  * object + s->objsize
630  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
631  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
632  *      objsize == inuse.
633  *
634  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
635  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
636  *
637  * object + s->inuse
638  *      Meta data starts here.
639  *
640  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
641  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
642  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
643  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
644  *              before the word boundary.
645  *
646  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
647  *
648  * object + s->size
649  *      Nothing is used beyond s->size.
650  *
651  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
652  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
653  * may be used with merged slabcaches.
654  */
655
656 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
657 {
658         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
659
660         if (s->offset)
661                 /* Freepointer is placed after the object. */
662                 off += sizeof(void *);
663
664         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
665                 /* We also have user information there */
666                 off += 2 * sizeof(struct track);
667
668         if (s->size == off)
669                 return 1;
670
671         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
672                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
673 }
674
675 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
676 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
677 {
678         u8 *start;
679         u8 *fault;
680         u8 *end;
681         int length;
682         int remainder;
683
684         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
685                 return 1;
686
687         start = page_address(page);
688         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
689         end = start + length;
690         remainder = length % s->size;
691         if (!remainder)
692                 return 1;
693
694         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
695         if (!fault)
696                 return 1;
697         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
698                 end--;
699
700         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
701         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
702
703         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
704         return 0;
705 }
706
707 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
708                                         void *object, int active)
709 {
710         u8 *p = object;
711         u8 *endobject = object + s->objsize;
712
713         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
714                 unsigned int red =
715                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
716
717                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
718                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
719                         return 0;
720         } else {
721                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
722                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
723                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
724                 }
725         }
726
727         if (s->flags & SLAB_POISON) {
728                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
729                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
730                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
731                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
732                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
733                         return 0;
734                 /*
735                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
736                  */
737                 check_pad_bytes(s, page, p);
738         }
739
740         if (!s->offset && active)
741                 /*
742                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
743                  * freepointer while object is allocated.
744                  */
745                 return 1;
746
747         /* Check free pointer validity */
748         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
749                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
750                 /*
751                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
752                  * of the free objects in this slab. May cause
753                  * another error because the object count is now wrong.
754                  */
755                 set_freepointer(s, p, NULL);
756                 return 0;
757         }
758         return 1;
759 }
760
761 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
762 {
763         int maxobj;
764
765         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
766
767         if (!PageSlab(page)) {
768                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
769                 return 0;
770         }
771
772         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
773         if (page->objects > maxobj) {
774                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
775                         s->name, page->objects, maxobj);
776                 return 0;
777         }
778         if (page->inuse > page->objects) {
779                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
780                         s->name, page->inuse, page->objects);
781                 return 0;
782         }
783         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
784         slab_pad_check(s, page);
785         return 1;
786 }
787
788 /*
789  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
790  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
791  */
792 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
793 {
794         int nr = 0;
795         void *fp = page->freelist;
796         void *object = NULL;
797         unsigned long max_objects;
798
799         while (fp && nr <= page->objects) {
800                 if (fp == search)
801                         return 1;
802                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
803                         if (object) {
804                                 object_err(s, page, object,
805                                         "Freechain corrupt");
806                                 set_freepointer(s, object, NULL);
807                                 break;
808                         } else {
809                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
810                                 page->freelist = NULL;
811                                 page->inuse = page->objects;
812                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
813                                 return 0;
814                         }
815                         break;
816                 }
817                 object = fp;
818                 fp = get_freepointer(s, object);
819                 nr++;
820         }
821
822         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
823         if (max_objects > 65535)
824                 max_objects = 65535;
825
826         if (page->objects != max_objects) {
827                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
828                         "should be %d", page->objects, max_objects);
829                 page->objects = max_objects;
830                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
831         }
832         if (page->inuse != page->objects - nr) {
833                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
834                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
835                 page->inuse = page->objects - nr;
836                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
837         }
838         return search == NULL;
839 }
840
841 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object, int alloc)
842 {
843         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
844                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
845                         s->name,
846                         alloc ? "alloc" : "free",
847                         object, page->inuse,
848                         page->freelist);
849
850                 if (!alloc)
851                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
852
853                 dump_stack();
854         }
855 }
856
857 /*
858  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
859  */
860 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
861 {
862         spin_lock(&n->list_lock);
863         list_add(&page->lru, &n->full);
864         spin_unlock(&n->list_lock);
865 }
866
867 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
868 {
869         struct kmem_cache_node *n;
870
871         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
872                 return;
873
874         n = get_node(s, page_to_nid(page));
875
876         spin_lock(&n->list_lock);
877         list_del(&page->lru);
878         spin_unlock(&n->list_lock);
879 }
880
881 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
882 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
883 {
884         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
885
886         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
887 }
888
889 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
890 {
891         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
892
893         /*
894          * May be called early in order to allocate a slab for the
895          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
896          * dilemma by deferring the increment of the count during
897          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
898          */
899         if (!NUMA_BUILD || n) {
900                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
901                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
902         }
903 }
904 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
905 {
906         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
907
908         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
909         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
910 }
911
912 /* Object debug checks for alloc/free paths */
913 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
914                                                                 void *object)
915 {
916         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
917                 return;
918
919         init_object(s, object, 0);
920         init_tracking(s, object);
921 }
922
923 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
924                                                 void *object, void *addr)
925 {
926         if (!check_slab(s, page))
927                 goto bad;
928
929         if (!on_freelist(s, page, object)) {
930                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
931                 goto bad;
932         }
933
934         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
935                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
936                 goto bad;
937         }
938
939         if (!check_object(s, page, object, 0))
940                 goto bad;
941
942         /* Success perform special debug activities for allocs */
943         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
944                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
945         trace(s, page, object, 1);
946         init_object(s, object, 1);
947         return 1;
948
949 bad:
950         if (PageSlab(page)) {
951                 /*
952                  * If this is a slab page then lets do the best we can
953                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
954                  * as used avoids touching the remaining objects.
955                  */
956                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
957                 page->inuse = page->objects;
958                 page->freelist = NULL;
959         }
960         return 0;
961 }
962
963 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
964                                                 void *object, void *addr)
965 {
966         if (!check_slab(s, page))
967                 goto fail;
968
969         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
970                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
971                 goto fail;
972         }
973
974         if (on_freelist(s, page, object)) {
975                 object_err(s, page, object, "Object already free");
976                 goto fail;
977         }
978
979         if (!check_object(s, page, object, 1))
980                 return 0;
981
982         if (unlikely(s != page->slab)) {
983                 if (!PageSlab(page)) {
984                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
985                                 "outside of slab", object);
986                 } else if (!page->slab) {
987                         printk(KERN_ERR
988                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
989                                                 object);
990                         dump_stack();
991                 } else
992                         object_err(s, page, object,
993                                         "page slab pointer corrupt.");
994                 goto fail;
995         }
996
997         /* Special debug activities for freeing objects */
998         if (!SlabFrozen(page) && !page->freelist)
999                 remove_full(s, page);
1000         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
1001                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
1002         trace(s, page, object, 0);
1003         init_object(s, object, 0);
1004         return 1;
1005
1006 fail:
1007         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
1008         return 0;
1009 }
1010
1011 static int __init setup_slub_debug(char *str)
1012 {
1013         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
1014         if (*str++ != '=' || !*str)
1015                 /*
1016                  * No options specified. Switch on full debugging.
1017                  */
1018                 goto out;
1019
1020         if (*str == ',')
1021                 /*
1022                  * No options but restriction on slabs. This means full
1023                  * debugging for slabs matching a pattern.
1024                  */
1025                 goto check_slabs;
1026
1027         slub_debug = 0;
1028         if (*str == '-')
1029                 /*
1030                  * Switch off all debugging measures.
1031                  */
1032                 goto out;
1033
1034         /*
1035          * Determine which debug features should be switched on
1036          */
1037         for (; *str && *str != ','; str++) {
1038                 switch (tolower(*str)) {
1039                 case 'f':
1040                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1041                         break;
1042                 case 'z':
1043                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1044                         break;
1045                 case 'p':
1046                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1047                         break;
1048                 case 'u':
1049                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1050                         break;
1051                 case 't':
1052                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1053                         break;
1054                 default:
1055                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1056                                 "unknown. skipped\n", *str);
1057                 }
1058         }
1059
1060 check_slabs:
1061         if (*str == ',')
1062                 slub_debug_slabs = str + 1;
1063 out:
1064         return 1;
1065 }
1066
1067 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1068
1069 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1070         unsigned long flags, const char *name,
1071         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
1072 {
1073         /*
1074          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1075          */
1076         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1077             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1078                         flags |= slub_debug;
1079
1080         return flags;
1081 }
1082 #else
1083 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1084                         struct page *page, void *object) {}
1085
1086 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1087         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1088
1089 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1090         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1091
1092 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1093                         { return 1; }
1094 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1095                         void *object, int active) { return 1; }
1096 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1097 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1098         unsigned long flags, const char *name,
1099         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
1100 {
1101         return flags;
1102 }
1103 #define slub_debug 0
1104
1105 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1106                                                         { return 0; }
1107 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1108                                                         int objects) {}
1109 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1110                                                         int objects) {}
1111 #endif
1112
1113 /*
1114  * Slab allocation and freeing
1115  */
1116 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1117                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1118 {
1119         int order = oo_order(oo);
1120
1121         if (node == -1)
1122                 return alloc_pages(flags, order);
1123         else
1124                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1125 }
1126
1127 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1128 {
1129         struct page *page;
1130         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1131
1132         flags |= s->allocflags;
1133
1134         page = alloc_slab_page(flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY, node,
1135                                                                         oo);
1136         if (unlikely(!page)) {
1137                 oo = s->min;
1138                 /*
1139                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1140                  * Try a lower order alloc if possible
1141                  */
1142                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1143                 if (!page)
1144                         return NULL;
1145
1146                 stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), ORDER_FALLBACK);
1147         }
1148         page->objects = oo_objects(oo);
1149         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1150                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1151                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1152                 1 << oo_order(oo));
1153
1154         return page;
1155 }
1156
1157 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1158                                 void *object)
1159 {
1160         setup_object_debug(s, page, object);
1161         if (unlikely(s->ctor))
1162                 s->ctor(s, object);
1163 }
1164
1165 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1166 {
1167         struct page *page;
1168         void *start;
1169         void *last;
1170         void *p;
1171
1172         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1173
1174         page = allocate_slab(s,
1175                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1176         if (!page)
1177                 goto out;
1178
1179         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1180         page->slab = s;
1181         page->flags |= 1 << PG_slab;
1182         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1183                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1184                 SetSlabDebug(page);
1185
1186         start = page_address(page);
1187
1188         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1189                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1190
1191         last = start;
1192         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1193                 setup_object(s, page, last);
1194                 set_freepointer(s, last, p);
1195                 last = p;
1196         }
1197         setup_object(s, page, last);
1198         set_freepointer(s, last, NULL);
1199
1200         page->freelist = start;
1201         page->inuse = 0;
1202 out:
1203         return page;
1204 }
1205
1206 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1207 {
1208         int order = compound_order(page);
1209         int pages = 1 << order;
1210
1211         if (unlikely(SlabDebug(page))) {
1212                 void *p;
1213
1214                 slab_pad_check(s, page);
1215                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1216                                                 page->objects)
1217                         check_object(s, page, p, 0);
1218                 ClearSlabDebug(page);
1219         }
1220
1221         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1222                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1223                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1224                 -pages);
1225
1226         __ClearPageSlab(page);
1227         reset_page_mapcount(page);
1228         __free_pages(page, order);
1229 }
1230
1231 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1232 {
1233         struct page *page;
1234
1235         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1236         __free_slab(page->slab, page);
1237 }
1238
1239 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1240 {
1241         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1242                 /*
1243                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1244                  */
1245                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1246
1247                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1248         } else
1249                 __free_slab(s, page);
1250 }
1251
1252 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1253 {
1254         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1255         free_slab(s, page);
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Per slab locking using the pagelock
1260  */
1261 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1262 {
1263         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1264 }
1265
1266 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1267 {
1268         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1269 }
1270
1271 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1272 {
1273         int rc = 1;
1274
1275         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1276         return rc;
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Management of partially allocated slabs
1281  */
1282 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1283                                 struct page *page, int tail)
1284 {
1285         spin_lock(&n->list_lock);
1286         n->nr_partial++;
1287         if (tail)
1288                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1289         else
1290                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1291         spin_unlock(&n->list_lock);
1292 }
1293
1294 static void remove_partial(struct kmem_cache *s,
1295                                                 struct page *page)
1296 {
1297         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1298
1299         spin_lock(&n->list_lock);
1300         list_del(&page->lru);
1301         n->nr_partial--;
1302         spin_unlock(&n->list_lock);
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Lock slab and remove from the partial list.
1307  *
1308  * Must hold list_lock.
1309  */
1310 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1311 {
1312         if (slab_trylock(page)) {
1313                 list_del(&page->lru);
1314                 n->nr_partial--;
1315                 SetSlabFrozen(page);
1316                 return 1;
1317         }
1318         return 0;
1319 }
1320
1321 /*
1322  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1323  */
1324 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1325 {
1326         struct page *page;
1327
1328         /*
1329          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1330          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1331          * partial slab and there is none available then get_partials()
1332          * will return NULL.
1333          */
1334         if (!n || !n->nr_partial)
1335                 return NULL;
1336
1337         spin_lock(&n->list_lock);
1338         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1339                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1340                         goto out;
1341         page = NULL;
1342 out:
1343         spin_unlock(&n->list_lock);
1344         return page;
1345 }
1346
1347 /*
1348  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1349  */
1350 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1351 {
1352 #ifdef CONFIG_NUMA
1353         struct zonelist *zonelist;
1354         struct zone **z;
1355         struct page *page;
1356
1357         /*
1358          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1359          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1360          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1361          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1362          *
1363          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1364          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1365          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1366          * from other nodes and filled up.
1367          *
1368          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1369          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1370          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1371          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1372          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1373          * with available objects.
1374          */
1375         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1376                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1377                 return NULL;
1378
1379         zonelist = &NODE_DATA(
1380                 slab_node(current->mempolicy))->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
1381         for (z = zonelist->zones; *z; z++) {
1382                 struct kmem_cache_node *n;
1383
1384                 n = get_node(s, zone_to_nid(*z));
1385
1386                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(*z, flags) &&
1387                                 n->nr_partial > MIN_PARTIAL) {
1388                         page = get_partial_node(n);
1389                         if (page)
1390                                 return page;
1391                 }
1392         }
1393 #endif
1394         return NULL;
1395 }
1396
1397 /*
1398  * Get a partial page, lock it and return it.
1399  */
1400 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1401 {
1402         struct page *page;
1403         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1404
1405         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1406         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1407                 return page;
1408
1409         return get_any_partial(s, flags);
1410 }
1411
1412 /*
1413  * Move a page back to the lists.
1414  *
1415  * Must be called with the slab lock held.
1416  *
1417  * On exit the slab lock will have been dropped.
1418  */
1419 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1420 {
1421         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1422         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1423
1424         ClearSlabFrozen(page);
1425         if (page->inuse) {
1426
1427                 if (page->freelist) {
1428                         add_partial(n, page, tail);
1429                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1430                 } else {
1431                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1432                         if (SlabDebug(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1433                                 add_full(n, page);
1434                 }
1435                 slab_unlock(page);
1436         } else {
1437                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1438                 if (n->nr_partial < MIN_PARTIAL) {
1439                         /*
1440                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1441                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1442                          * to come after the other slabs with objects in
1443                          * so that the others get filled first. That way the
1444                          * size of the partial list stays small.
1445                          *
1446                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from the
1447                          * partial list.
1448                          */
1449                         add_partial(n, page, 1);
1450                         slab_unlock(page);
1451                 } else {
1452                         slab_unlock(page);
1453                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1454                         discard_slab(s, page);
1455                 }
1456         }
1457 }
1458
1459 /*
1460  * Remove the cpu slab
1461  */
1462 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1463 {
1464         struct page *page = c->page;
1465         int tail = 1;
1466
1467         if (page->freelist)
1468                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1469         /*
1470          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1471          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1472          * to occur.
1473          */
1474         while (unlikely(c->freelist)) {
1475                 void **object;
1476
1477                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1478
1479                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1480                 object = c->freelist;
1481                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1482
1483                 /* And put onto the regular freelist */
1484                 object[c->offset] = page->freelist;
1485                 page->freelist = object;
1486                 page->inuse--;
1487         }
1488         c->page = NULL;
1489         unfreeze_slab(s, page, tail);
1490 }
1491
1492 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1493 {
1494         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1495         slab_lock(c->page);
1496         deactivate_slab(s, c);
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Flush cpu slab.
1501  *
1502  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1503  */
1504 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1505 {
1506         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1507
1508         if (likely(c && c->page))
1509                 flush_slab(s, c);
1510 }
1511
1512 static void flush_cpu_slab(void *d)
1513 {
1514         struct kmem_cache *s = d;
1515
1516         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1517 }
1518
1519 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1520 {
1521 #ifdef CONFIG_SMP
1522         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1523 #else
1524         unsigned long flags;
1525
1526         local_irq_save(flags);
1527         flush_cpu_slab(s);
1528         local_irq_restore(flags);
1529 #endif
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1534  * locality expectations.
1535  */
1536 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1537 {
1538 #ifdef CONFIG_NUMA
1539         if (node != -1 && c->node != node)
1540                 return 0;
1541 #endif
1542         return 1;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1547  * debugging duties.
1548  *
1549  * Interrupts are disabled.
1550  *
1551  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1552  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1553  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1554  *
1555  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1556  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1557  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1558  *
1559  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1560  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1561  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1562  */
1563 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1564                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1565 {
1566         void **object;
1567         struct page *new;
1568
1569         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1570         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1571
1572         if (!c->page)
1573                 goto new_slab;
1574
1575         slab_lock(c->page);
1576         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1577                 goto another_slab;
1578
1579         stat(c, ALLOC_REFILL);
1580
1581 load_freelist:
1582         object = c->page->freelist;
1583         if (unlikely(!object))
1584                 goto another_slab;
1585         if (unlikely(SlabDebug(c->page)))
1586                 goto debug;
1587
1588         c->freelist = object[c->offset];
1589         c->page->inuse = c->page->objects;
1590         c->page->freelist = NULL;
1591         c->node = page_to_nid(c->page);
1592 unlock_out:
1593         slab_unlock(c->page);
1594         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1595         return object;
1596
1597 another_slab:
1598         deactivate_slab(s, c);
1599
1600 new_slab:
1601         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1602         if (new) {
1603                 c->page = new;
1604                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1605                 goto load_freelist;
1606         }
1607
1608         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1609                 local_irq_enable();
1610
1611         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1612
1613         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1614                 local_irq_disable();
1615
1616         if (new) {
1617                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1618                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1619                 if (c->page)
1620                         flush_slab(s, c);
1621                 slab_lock(new);
1622                 SetSlabFrozen(new);
1623                 c->page = new;
1624                 goto load_freelist;
1625         }
1626
1627         /*
1628          * No memory available.
1629          *
1630          * If the slab uses higher order allocs but the object is
1631          * smaller than a page size then we can fallback in emergencies
1632          * to the page allocator via kmalloc_large. The page allocator may
1633          * have failed to obtain a higher order page and we can try to
1634          * allocate a single page if the object fits into a single page.
1635          * That is only possible if certain conditions are met that are being
1636          * checked when a slab is created.
1637          */
1638         if (!(gfpflags & __GFP_NORETRY) &&
1639                                 (s->flags & __PAGE_ALLOC_FALLBACK)) {
1640                 if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1641                         local_irq_enable();
1642                 object = kmalloc_large(s->objsize, gfpflags);
1643                 if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1644                         local_irq_disable();
1645                 return object;
1646         }
1647         return NULL;
1648 debug:
1649         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1650                 goto another_slab;
1651
1652         c->page->inuse++;
1653         c->page->freelist = object[c->offset];
1654         c->node = -1;
1655         goto unlock_out;
1656 }
1657
1658 /*
1659  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1660  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1661  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1662  *
1663  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1664  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1665  *
1666  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1667  */
1668 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1669                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1670 {
1671         void **object;
1672         struct kmem_cache_cpu *c;
1673         unsigned long flags;
1674
1675         local_irq_save(flags);
1676         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1677         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1678
1679                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1680
1681         else {
1682                 object = c->freelist;
1683                 c->freelist = object[c->offset];
1684                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1685         }
1686         local_irq_restore(flags);
1687
1688         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1689                 memset(object, 0, c->objsize);
1690
1691         return object;
1692 }
1693
1694 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1695 {
1696         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1697 }
1698 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1699
1700 #ifdef CONFIG_NUMA
1701 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1702 {
1703         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1704 }
1705 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1706 #endif
1707
1708 /*
1709  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1710  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1711  *
1712  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1713  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1714  * handling required then we can return immediately.
1715  */
1716 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1717                                 void *x, void *addr, unsigned int offset)
1718 {
1719         void *prior;
1720         void **object = (void *)x;
1721         struct kmem_cache_cpu *c;
1722
1723         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1724         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1725         slab_lock(page);
1726
1727         if (unlikely(SlabDebug(page)))
1728                 goto debug;
1729
1730 checks_ok:
1731         prior = object[offset] = page->freelist;
1732         page->freelist = object;
1733         page->inuse--;
1734
1735         if (unlikely(SlabFrozen(page))) {
1736                 stat(c, FREE_FROZEN);
1737                 goto out_unlock;
1738         }
1739
1740         if (unlikely(!page->inuse))
1741                 goto slab_empty;
1742
1743         /*
1744          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1745          * then add it.
1746          */
1747         if (unlikely(!prior)) {
1748                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1749                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1750         }
1751
1752 out_unlock:
1753         slab_unlock(page);
1754         return;
1755
1756 slab_empty:
1757         if (prior) {
1758                 /*
1759                  * Slab still on the partial list.
1760                  */
1761                 remove_partial(s, page);
1762                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1763         }
1764         slab_unlock(page);
1765         stat(c, FREE_SLAB);
1766         discard_slab(s, page);
1767         return;
1768
1769 debug:
1770         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1771                 goto out_unlock;
1772         goto checks_ok;
1773 }
1774
1775 /*
1776  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1777  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1778  *
1779  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1780  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1781  * the item before.
1782  *
1783  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1784  * with all sorts of special processing.
1785  */
1786 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1787                         struct page *page, void *x, void *addr)
1788 {
1789         void **object = (void *)x;
1790         struct kmem_cache_cpu *c;
1791         unsigned long flags;
1792
1793         local_irq_save(flags);
1794         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1795         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1796         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1797                 object[c->offset] = c->freelist;
1798                 c->freelist = object;
1799                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1800         } else
1801                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1802
1803         local_irq_restore(flags);
1804 }
1805
1806 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1807 {
1808         struct page *page;
1809
1810         page = virt_to_head_page(x);
1811
1812         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1813 }
1814 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1815
1816 /* Figure out on which slab object the object resides */
1817 static struct page *get_object_page(const void *x)
1818 {
1819         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1820
1821         if (!PageSlab(page))
1822                 return NULL;
1823
1824         return page;
1825 }
1826
1827 /*
1828  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1829  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1830  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1831  * another.
1832  *
1833  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1834  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1835  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1836  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1837  * locking overhead.
1838  */
1839
1840 /*
1841  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1842  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1843  * and increases the number of allocations possible without having to
1844  * take the list_lock.
1845  */
1846 static int slub_min_order;
1847 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1848 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1849
1850 /*
1851  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1852  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1853  */
1854 static int slub_nomerge;
1855
1856 /*
1857  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1858  *
1859  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1860  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1861  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1862  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1863  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/8th of the slab
1864  * would be wasted.
1865  *
1866  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1867  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1868  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1869  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1870  *
1871  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1872  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1873  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1874  * of space in favor of a small page order.
1875  *
1876  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1877  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1878  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1879  * the smallest order which will fit the object.
1880  */
1881 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1882                                 int max_order, int fract_leftover)
1883 {
1884         int order;
1885         int rem;
1886         int min_order = slub_min_order;
1887
1888         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > 65535)
1889                 return get_order(size * 65535) - 1;
1890
1891         for (order = max(min_order,
1892                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1893                         order <= max_order; order++) {
1894
1895                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1896
1897                 if (slab_size < min_objects * size)
1898                         continue;
1899
1900                 rem = slab_size % size;
1901
1902                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1903                         break;
1904
1905         }
1906
1907         return order;
1908 }
1909
1910 static inline int calculate_order(int size)
1911 {
1912         int order;
1913         int min_objects;
1914         int fraction;
1915
1916         /*
1917          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1918          * works by first attempting to generate a layout with
1919          * the best configuration and backing off gradually.
1920          *
1921          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1922          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1923          */
1924         min_objects = slub_min_objects;
1925         while (min_objects > 1) {
1926                 fraction = 8;
1927                 while (fraction >= 4) {
1928                         order = slab_order(size, min_objects,
1929                                                 slub_max_order, fraction);
1930                         if (order <= slub_max_order)
1931                                 return order;
1932                         fraction /= 2;
1933                 }
1934                 min_objects /= 2;
1935         }
1936
1937         /*
1938          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1939          * lets see if we can place a single object there.
1940          */
1941         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1942         if (order <= slub_max_order)
1943                 return order;
1944
1945         /*
1946          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1947          */
1948         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1949         if (order <= MAX_ORDER)
1950                 return order;
1951         return -ENOSYS;
1952 }
1953
1954 /*
1955  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1956  */
1957 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1958                 unsigned long align, unsigned long size)
1959 {
1960         /*
1961          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1962          * suggestion if the object is sufficiently large.
1963          *
1964          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1965          * alignment though. If that is greater then use it.
1966          */
1967         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1968                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1969                 while (size <= ralign / 2)
1970                         ralign /= 2;
1971                 align = max(align, ralign);
1972         }
1973
1974         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1975                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1976
1977         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1978 }
1979
1980 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1981                         struct kmem_cache_cpu *c)
1982 {
1983         c->page = NULL;
1984         c->freelist = NULL;
1985         c->node = 0;
1986         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1987         c->objsize = s->objsize;
1988 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1989         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1990 #endif
1991 }
1992
1993 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1994 {
1995         n->nr_partial = 0;
1996         spin_lock_init(&n->list_lock);
1997         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1998 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1999         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2000         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2001 #endif
2002 }
2003
2004 #ifdef CONFIG_SMP
2005 /*
2006  * Per cpu array for per cpu structures.
2007  *
2008  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
2009  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
2010  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
2011  * beneficial for the kmalloc caches.
2012  *
2013  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
2014  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
2015  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
2016  *
2017  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
2018  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
2019  */
2020 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
2021
2022 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
2023                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
2024
2025 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
2026 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
2027
2028 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
2029                                                         int cpu, gfp_t flags)
2030 {
2031         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2032
2033         if (c)
2034                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
2035                                 (void *)c->freelist;
2036         else {
2037                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
2038                 c = kmalloc_node(
2039                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
2040                         flags, cpu_to_node(cpu));
2041                 if (!c)
2042                         return NULL;
2043         }
2044
2045         init_kmem_cache_cpu(s, c);
2046         return c;
2047 }
2048
2049 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
2050 {
2051         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
2052                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
2053                 kfree(c);
2054                 return;
2055         }
2056         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2057         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
2058 }
2059
2060 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2061 {
2062         int cpu;
2063
2064         for_each_online_cpu(cpu) {
2065                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2066
2067                 if (c) {
2068                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2069                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2070                 }
2071         }
2072 }
2073
2074 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2075 {
2076         int cpu;
2077
2078         for_each_online_cpu(cpu) {
2079                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2080
2081                 if (c)
2082                         continue;
2083
2084                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2085                 if (!c) {
2086                         free_kmem_cache_cpus(s);
2087                         return 0;
2088                 }
2089                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2090         }
2091         return 1;
2092 }
2093
2094 /*
2095  * Initialize the per cpu array.
2096  */
2097 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2098 {
2099         int i;
2100
2101         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
2102                 return;
2103
2104         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2105                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2106
2107         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
2108 }
2109
2110 static void __init init_alloc_cpu(void)
2111 {
2112         int cpu;
2113
2114         for_each_online_cpu(cpu)
2115                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2116   }
2117
2118 #else
2119 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2120 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2121
2122 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2123 {
2124         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2125         return 1;
2126 }
2127 #endif
2128
2129 #ifdef CONFIG_NUMA
2130 /*
2131  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2132  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2133  * possible.
2134  *
2135  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2136  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2137  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2138  */
2139 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
2140                                                            int node)
2141 {
2142         struct page *page;
2143         struct kmem_cache_node *n;
2144         unsigned long flags;
2145
2146         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2147
2148         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2149
2150         BUG_ON(!page);
2151         if (page_to_nid(page) != node) {
2152                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2153                                 "node %d\n", node);
2154                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2155                                 "in order to be able to continue\n");
2156         }
2157
2158         n = page->freelist;
2159         BUG_ON(!n);
2160         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2161         page->inuse++;
2162         kmalloc_caches->node[node] = n;
2163 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2164         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2165         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2166 #endif
2167         init_kmem_cache_node(n);
2168         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2169
2170         /*
2171          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2172          * so even though there cannot be a race this early in
2173          * the boot sequence, we still disable irqs.
2174          */
2175         local_irq_save(flags);
2176         add_partial(n, page, 0);
2177         local_irq_restore(flags);
2178         return n;
2179 }
2180
2181 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2182 {
2183         int node;
2184
2185         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2186                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2187                 if (n && n != &s->local_node)
2188                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2189                 s->node[node] = NULL;
2190         }
2191 }
2192
2193 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2194 {
2195         int node;
2196         int local_node;
2197
2198         if (slab_state >= UP)
2199                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2200         else
2201                 local_node = 0;
2202
2203         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2204                 struct kmem_cache_node *n;
2205
2206                 if (local_node == node)
2207                         n = &s->local_node;
2208                 else {
2209                         if (slab_state == DOWN) {
2210                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
2211                                                                 node);
2212                                 continue;
2213                         }
2214                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2215                                                         gfpflags, node);
2216
2217                         if (!n) {
2218                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2219                                 return 0;
2220                         }
2221
2222                 }
2223                 s->node[node] = n;
2224                 init_kmem_cache_node(n);
2225         }
2226         return 1;
2227 }
2228 #else
2229 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2230 {
2231 }
2232
2233 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2234 {
2235         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
2236         return 1;
2237 }
2238 #endif
2239
2240 /*
2241  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2242  * a slab object.
2243  */
2244 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
2245 {
2246         unsigned long flags = s->flags;
2247         unsigned long size = s->objsize;
2248         unsigned long align = s->align;
2249         int order;
2250
2251         /*
2252          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2253          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2254          * the possible location of the free pointer.
2255          */
2256         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2257
2258 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2259         /*
2260          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2261          * the slab may touch the object after free or before allocation
2262          * then we should never poison the object itself.
2263          */
2264         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2265                         !s->ctor)
2266                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2267         else
2268                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2269
2270
2271         /*
2272          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2273          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2274          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2275          */
2276         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2277                 size += sizeof(void *);
2278 #endif
2279
2280         /*
2281          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2282          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2283          */
2284         s->inuse = size;
2285
2286         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2287                 s->ctor)) {
2288                 /*
2289                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2290                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2291                  * kmem_cache_free.
2292                  *
2293                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2294                  * destructor or are poisoning the objects.
2295                  */
2296                 s->offset = size;
2297                 size += sizeof(void *);
2298         }
2299
2300 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2301         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2302                 /*
2303                  * Need to store information about allocs and frees after
2304                  * the object.
2305                  */
2306                 size += 2 * sizeof(struct track);
2307
2308         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2309                 /*
2310                  * Add some empty padding so that we can catch
2311                  * overwrites from earlier objects rather than let
2312                  * tracking information or the free pointer be
2313                  * corrupted if an user writes before the start
2314                  * of the object.
2315                  */
2316                 size += sizeof(void *);
2317 #endif
2318
2319         /*
2320          * Determine the alignment based on various parameters that the
2321          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2322          * on bootup.
2323          */
2324         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2325
2326         /*
2327          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2328          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2329          * each object to conform to the alignment.
2330          */
2331         size = ALIGN(size, align);
2332         s->size = size;
2333
2334         if ((flags & __KMALLOC_CACHE) &&
2335                         PAGE_SIZE / size < slub_min_objects) {
2336                 /*
2337                  * Kmalloc cache that would not have enough objects in
2338                  * an order 0 page. Kmalloc slabs can fallback to
2339                  * page allocator order 0 allocs so take a reasonably large
2340                  * order that will allows us a good number of objects.
2341                  */
2342                 order = max(slub_max_order, PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER);
2343                 s->flags |= __PAGE_ALLOC_FALLBACK;
2344                 s->allocflags |= __GFP_NOWARN;
2345         } else
2346                 order = calculate_order(size);
2347
2348         if (order < 0)
2349                 return 0;
2350
2351         s->allocflags = 0;
2352         if (order)
2353                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2354
2355         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2356                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2357
2358         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2359                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2360
2361         /*
2362          * Determine the number of objects per slab
2363          */
2364         s->oo = oo_make(order, size);
2365         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2366         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2367                 s->max = s->oo;
2368
2369         return !!oo_objects(s->oo);
2370
2371 }
2372
2373 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2374                 const char *name, size_t size,
2375                 size_t align, unsigned long flags,
2376                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
2377 {
2378         memset(s, 0, kmem_size);
2379         s->name = name;
2380         s->ctor = ctor;
2381         s->objsize = size;
2382         s->align = align;
2383         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2384
2385         if (!calculate_sizes(s))
2386                 goto error;
2387
2388         s->refcount = 1;
2389 #ifdef CONFIG_NUMA
2390         s->remote_node_defrag_ratio = 100;
2391 #endif
2392         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2393                 goto error;
2394
2395         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2396                 return 1;
2397         free_kmem_cache_nodes(s);
2398 error:
2399         if (flags & SLAB_PANIC)
2400                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2401                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2402                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2403                         s->offset, flags);
2404         return 0;
2405 }
2406
2407 /*
2408  * Check if a given pointer is valid
2409  */
2410 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2411 {
2412         struct page *page;
2413
2414         page = get_object_page(object);
2415
2416         if (!page || s != page->slab)
2417                 /* No slab or wrong slab */
2418                 return 0;
2419
2420         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2421                 return 0;
2422
2423         /*
2424          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2425          * But this would be too expensive and it seems that the main
2426          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2427          * to a certain slab.
2428          */
2429         return 1;
2430 }
2431 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2432
2433 /*
2434  * Determine the size of a slab object
2435  */
2436 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2437 {
2438         return s->objsize;
2439 }
2440 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2441
2442 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2443 {
2444         return s->name;
2445 }
2446 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2447
2448 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2449                                                         const char *text)
2450 {
2451 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2452         void *addr = page_address(page);
2453         void *p;
2454         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2455
2456         bitmap_zero(map, page->objects);
2457         slab_err(s, page, "%s", text);
2458         slab_lock(page);
2459         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2460                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2461
2462         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2463
2464                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2465                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2466                                                         p, p - addr);
2467                         print_tracking(s, p);
2468                 }
2469         }
2470         slab_unlock(page);
2471 #endif
2472 }
2473
2474 /*
2475  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2476  */
2477 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2478 {
2479         unsigned long flags;
2480         struct page *page, *h;
2481
2482         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2483         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2484                 if (!page->inuse) {
2485                         list_del(&page->lru);
2486                         discard_slab(s, page);
2487                         n->nr_partial--;
2488                 } else {
2489                         list_slab_objects(s, page,
2490                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2491                 }
2492         }
2493         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2494 }
2495
2496 /*
2497  * Release all resources used by a slab cache.
2498  */
2499 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2500 {
2501         int node;
2502
2503         flush_all(s);
2504
2505         /* Attempt to free all objects */
2506         free_kmem_cache_cpus(s);
2507         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2508                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2509
2510                 free_partial(s, n);
2511                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2512                         return 1;
2513         }
2514         free_kmem_cache_nodes(s);
2515         return 0;
2516 }
2517
2518 /*
2519  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2520  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2521  */
2522 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2523 {
2524         down_write(&slub_lock);
2525         s->refcount--;
2526         if (!s->refcount) {
2527                 list_del(&s->list);
2528                 up_write(&slub_lock);
2529                 if (kmem_cache_close(s)) {
2530                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2531                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2532                         dump_stack();
2533                 }
2534                 sysfs_slab_remove(s);
2535         } else
2536                 up_write(&slub_lock);
2537 }
2538 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2539
2540 /********************************************************************
2541  *              Kmalloc subsystem
2542  *******************************************************************/
2543
2544 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1] __cacheline_aligned;
2545 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2546
2547 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2548 {
2549         get_option(&str, &slub_min_order);
2550
2551         return 1;
2552 }
2553
2554 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2555
2556 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2557 {
2558         get_option(&str, &slub_max_order);
2559
2560         return 1;
2561 }
2562
2563 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2564
2565 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2566 {
2567         get_option(&str, &slub_min_objects);
2568
2569         return 1;
2570 }
2571
2572 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2573
2574 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2575 {
2576         slub_nomerge = 1;
2577         return 1;
2578 }
2579
2580 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2581
2582 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2583                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2584 {
2585         unsigned int flags = 0;
2586
2587         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2588                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2589
2590         down_write(&slub_lock);
2591         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2592                         flags | __KMALLOC_CACHE, NULL))
2593                 goto panic;
2594
2595         list_add(&s->list, &slab_caches);
2596         up_write(&slub_lock);
2597         if (sysfs_slab_add(s))
2598                 goto panic;
2599         return s;
2600
2601 panic:
2602         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2603 }
2604
2605 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2606 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT + 1];
2607
2608 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2609 {
2610         struct kmem_cache *s;
2611
2612         down_write(&slub_lock);
2613         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2614                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2615                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2616                         sysfs_slab_add(s);
2617                 }
2618         }
2619         up_write(&slub_lock);
2620 }
2621
2622 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2623
2624 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2625 {
2626         struct kmem_cache *s;
2627         char *text;
2628         size_t realsize;
2629
2630         s = kmalloc_caches_dma[index];
2631         if (s)
2632                 return s;
2633
2634         /* Dynamically create dma cache */
2635         if (flags & __GFP_WAIT)
2636                 down_write(&slub_lock);
2637         else {
2638                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2639                         goto out;
2640         }
2641
2642         if (kmalloc_caches_dma[index])
2643                 goto unlock_out;
2644
2645         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2646         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2647                          (unsigned int)realsize);
2648         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2649
2650         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2651                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2652                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2653                 kfree(s);
2654                 kfree(text);
2655                 goto unlock_out;
2656         }
2657
2658         list_add(&s->list, &slab_caches);
2659         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2660
2661         schedule_work(&sysfs_add_work);
2662
2663 unlock_out:
2664         up_write(&slub_lock);
2665 out:
2666         return kmalloc_caches_dma[index];
2667 }
2668 #endif
2669
2670 /*
2671  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2672  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2673  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2674  * fls.
2675  */
2676 static s8 size_index[24] = {
2677         3,      /* 8 */
2678         4,      /* 16 */
2679         5,      /* 24 */
2680         5,      /* 32 */
2681         6,      /* 40 */
2682         6,      /* 48 */
2683         6,      /* 56 */
2684         6,      /* 64 */
2685         1,      /* 72 */
2686         1,      /* 80 */
2687         1,      /* 88 */
2688         1,      /* 96 */
2689         7,      /* 104 */
2690         7,      /* 112 */
2691         7,      /* 120 */
2692         7,      /* 128 */
2693         2,      /* 136 */
2694         2,      /* 144 */
2695         2,      /* 152 */
2696         2,      /* 160 */
2697         2,      /* 168 */
2698         2,      /* 176 */
2699         2,      /* 184 */
2700         2       /* 192 */
2701 };
2702
2703 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2704 {
2705         int index;
2706
2707         if (size <= 192) {
2708                 if (!size)
2709                         return ZERO_SIZE_PTR;
2710
2711                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2712         } else
2713                 index = fls(size - 1);
2714
2715 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2716         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2717                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2718
2719 #endif
2720         return &kmalloc_caches[index];
2721 }
2722
2723 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2724 {
2725         struct kmem_cache *s;
2726
2727         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2728                 return kmalloc_large(size, flags);
2729
2730         s = get_slab(size, flags);
2731
2732         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2733                 return s;
2734
2735         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2736 }
2737 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2738
2739 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2740 {
2741         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2742                                                 get_order(size));
2743
2744         if (page)
2745                 return page_address(page);
2746         else
2747                 return NULL;
2748 }
2749
2750 #ifdef CONFIG_NUMA
2751 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2752 {
2753         struct kmem_cache *s;
2754
2755         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2756                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2757
2758         s = get_slab(size, flags);
2759
2760         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2761                 return s;
2762
2763         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2764 }
2765 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2766 #endif
2767
2768 size_t ksize(const void *object)
2769 {
2770         struct page *page;
2771         struct kmem_cache *s;
2772
2773         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2774                 return 0;
2775
2776         page = virt_to_head_page(object);
2777
2778         if (unlikely(!PageSlab(page)))
2779                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2780
2781         s = page->slab;
2782
2783 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2784         /*
2785          * Debugging requires use of the padding between object
2786          * and whatever may come after it.
2787          */
2788         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2789                 return s->objsize;
2790
2791 #endif
2792         /*
2793          * If we have the need to store the freelist pointer
2794          * back there or track user information then we can
2795          * only use the space before that information.
2796          */
2797         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2798                 return s->inuse;
2799         /*
2800          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2801          */
2802         return s->size;
2803 }
2804 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2805
2806 void kfree(const void *x)
2807 {
2808         struct page *page;
2809         void *object = (void *)x;
2810
2811         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2812                 return;
2813
2814         page = virt_to_head_page(x);
2815         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2816                 put_page(page);
2817                 return;
2818         }
2819         slab_free(page->slab, page, object, __builtin_return_address(0));
2820 }
2821 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2822
2823 /*
2824  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2825  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2826  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2827  * and thus they can be removed from the partial lists.
2828  *
2829  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2830  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2831  * are freed in them.
2832  */
2833 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2834 {
2835         int node;
2836         int i;
2837         struct kmem_cache_node *n;
2838         struct page *page;
2839         struct page *t;
2840         int objects = oo_objects(s->max);
2841         struct list_head *slabs_by_inuse =
2842                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2843         unsigned long flags;
2844
2845         if (!slabs_by_inuse)
2846                 return -ENOMEM;
2847
2848         flush_all(s);
2849         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2850                 n = get_node(s, node);
2851
2852                 if (!n->nr_partial)
2853                         continue;
2854
2855                 for (i = 0; i < objects; i++)
2856                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2857
2858                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2859
2860                 /*
2861                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2862                  *
2863                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2864                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2865                  */
2866                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2867                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2868                                 /*
2869                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2870                                  * may have freed the last object and be
2871                                  * waiting to release the slab.
2872                                  */
2873                                 list_del(&page->lru);
2874                                 n->nr_partial--;
2875                                 slab_unlock(page);
2876                                 discard_slab(s, page);
2877                         } else {
2878                                 list_move(&page->lru,
2879                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2880                         }
2881                 }
2882
2883                 /*
2884                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2885                  * first and the least used slabs at the end.
2886                  */
2887                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2888                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2889
2890                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2891         }
2892
2893         kfree(slabs_by_inuse);
2894         return 0;
2895 }
2896 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2897
2898 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2899 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2900 {
2901         struct kmem_cache *s;
2902
2903         down_read(&slub_lock);
2904         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2905                 kmem_cache_shrink(s);
2906         up_read(&slub_lock);
2907
2908         return 0;
2909 }
2910
2911 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2912 {
2913         struct kmem_cache_node *n;
2914         struct kmem_cache *s;
2915         struct memory_notify *marg = arg;
2916         int offline_node;
2917
2918         offline_node = marg->status_change_nid;
2919
2920         /*
2921          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2922          * for it yet.
2923          */
2924         if (offline_node < 0)
2925                 return;
2926
2927         down_read(&slub_lock);
2928         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2929                 n = get_node(s, offline_node);
2930                 if (n) {
2931                         /*
2932                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2933                          * that is going down. We were unable to free them,
2934                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2935                          * callback. So, we must fail.
2936                          */
2937                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2938
2939                         s->node[offline_node] = NULL;
2940                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2941                 }
2942         }
2943         up_read(&slub_lock);
2944 }
2945
2946 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2947 {
2948         struct kmem_cache_node *n;
2949         struct kmem_cache *s;
2950         struct memory_notify *marg = arg;
2951         int nid = marg->status_change_nid;
2952         int ret = 0;
2953
2954         /*
2955          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2956          * already created. Nothing to do.
2957          */
2958         if (nid < 0)
2959                 return 0;
2960
2961         /*
2962          * We are bringing a node online. No memory is availabe yet. We must
2963          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2964          * online.
2965          */
2966         down_read(&slub_lock);
2967         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2968                 /*
2969                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2970                  *      since memory is not yet available from the node that
2971                  *      is brought up.
2972                  */
2973                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2974                 if (!n) {
2975                         ret = -ENOMEM;
2976                         goto out;
2977                 }
2978                 init_kmem_cache_node(n);
2979                 s->node[nid] = n;
2980         }
2981 out:
2982         up_read(&slub_lock);
2983         return ret;
2984 }
2985
2986 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2987                                 unsigned long action, void *arg)
2988 {
2989         int ret = 0;
2990
2991         switch (action) {
2992         case MEM_GOING_ONLINE:
2993                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2994                 break;
2995         case MEM_GOING_OFFLINE:
2996                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2997                 break;
2998         case MEM_OFFLINE:
2999         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3000                 slab_mem_offline_callback(arg);
3001                 break;
3002         case MEM_ONLINE:
3003         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3004                 break;
3005         }
3006
3007         ret = notifier_from_errno(ret);
3008         return ret;
3009 }
3010
3011 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3012
3013 /********************************************************************
3014  *                      Basic setup of slabs
3015  *******************************************************************/
3016
3017 void __init kmem_cache_init(void)
3018 {
3019         int i;
3020         int caches = 0;
3021
3022         init_alloc_cpu();
3023
3024 #ifdef CONFIG_NUMA
3025         /*
3026          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3027          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3028          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3029          */
3030         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
3031                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
3032         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
3033         caches++;
3034
3035         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, 1);
3036 #endif
3037
3038         /* Able to allocate the per node structures */
3039         slab_state = PARTIAL;
3040
3041         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3042         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3043                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
3044                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
3045                 caches++;
3046         }
3047         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 128) {
3048                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3049                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
3050                 caches++;
3051         }
3052
3053         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++) {
3054                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3055                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
3056                 caches++;
3057         }
3058
3059
3060         /*
3061          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3062          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3063          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3064          *
3065          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3066          * handle the index determination for the smaller caches.
3067          *
3068          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3069          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3070          */
3071         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3072                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3073
3074         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3075                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3076
3077         slab_state = UP;
3078
3079         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3080         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++)
3081                 kmalloc_caches[i]. name =
3082                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3083
3084 #ifdef CONFIG_SMP
3085         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3086         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3087                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3088 #else
3089         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3090 #endif
3091
3092         printk(KERN_INFO
3093                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3094                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3095                 caches, cache_line_size(),
3096                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3097                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3098 }
3099
3100 /*
3101  * Find a mergeable slab cache
3102  */
3103 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3104 {
3105         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3106                 return 1;
3107
3108         if ((s->flags & __PAGE_ALLOC_FALLBACK))
3109                 return 1;
3110
3111         if (s->ctor)
3112                 return 1;
3113
3114         /*
3115          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3116          */
3117         if (s->refcount < 0)
3118                 return 1;
3119
3120         return 0;
3121 }
3122
3123 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3124                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3125                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3126 {
3127         struct kmem_cache *s;
3128
3129         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3130                 return NULL;
3131
3132         if (ctor)
3133                 return NULL;
3134
3135         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3136         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3137         size = ALIGN(size, align);
3138         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3139
3140         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3141                 if (slab_unmergeable(s))
3142                         continue;
3143
3144                 if (size > s->size)
3145                         continue;
3146
3147                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3148                                 continue;
3149                 /*
3150                  * Check if alignment is compatible.
3151                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3152                  */
3153                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3154                         continue;
3155
3156                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3157                         continue;
3158
3159                 return s;
3160         }
3161         return NULL;
3162 }
3163
3164 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3165                 size_t align, unsigned long flags,
3166                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3167 {
3168         struct kmem_cache *s;
3169
3170         down_write(&slub_lock);
3171         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3172         if (s) {
3173                 int cpu;
3174
3175                 s->refcount++;
3176                 /*
3177                  * Adjust the object sizes so that we clear
3178                  * the complete object on kzalloc.
3179                  */
3180                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3181
3182                 /*
3183                  * And then we need to update the object size in the
3184                  * per cpu structures
3185                  */
3186                 for_each_online_cpu(cpu)
3187                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3188
3189                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3190                 up_write(&slub_lock);
3191
3192                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
3193                         goto err;
3194                 return s;
3195         }
3196
3197         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3198         if (s) {
3199                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3200                                 size, align, flags, ctor)) {
3201                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3202                         up_write(&slub_lock);
3203                         if (sysfs_slab_add(s))
3204                                 goto err;
3205                         return s;
3206                 }
3207                 kfree(s);
3208         }
3209         up_write(&slub_lock);
3210
3211 err:
3212         if (flags & SLAB_PANIC)
3213                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3214         else
3215                 s = NULL;
3216         return s;
3217 }
3218 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3219
3220 #ifdef CONFIG_SMP
3221 /*
3222  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3223  * necessary.
3224  */
3225 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3226                 unsigned long action, void *hcpu)
3227 {
3228         long cpu = (long)hcpu;
3229         struct kmem_cache *s;
3230         unsigned long flags;
3231
3232         switch (action) {
3233         case CPU_UP_PREPARE:
3234         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3235                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3236                 down_read(&slub_lock);
3237                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3238                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3239                                                         GFP_KERNEL);
3240                 up_read(&slub_lock);
3241                 break;
3242
3243         case CPU_UP_CANCELED:
3244         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3245         case CPU_DEAD:
3246         case CPU_DEAD_FROZEN:
3247                 down_read(&slub_lock);
3248                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3249                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3250
3251                         local_irq_save(flags);
3252                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3253                         local_irq_restore(flags);
3254                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3255                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3256                 }
3257                 up_read(&slub_lock);
3258                 break;
3259         default:
3260                 break;
3261         }
3262         return NOTIFY_OK;
3263 }
3264
3265 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3266         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3267 };
3268
3269 #endif
3270
3271 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
3272 {
3273         struct kmem_cache *s;
3274
3275         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3276                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3277
3278         s = get_slab(size, gfpflags);
3279
3280         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3281                 return s;
3282
3283         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3284 }
3285
3286 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3287                                         int node, void *caller)
3288 {
3289         struct kmem_cache *s;
3290
3291         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3292                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3293
3294         s = get_slab(size, gfpflags);
3295
3296         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3297                 return s;
3298
3299         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3300 }
3301
3302 #if (defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)) || defined(CONFIG_SLABINFO)
3303 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
3304                                         int (*get_count)(struct page *))
3305 {
3306         unsigned long flags;
3307         unsigned long x = 0;
3308         struct page *page;
3309
3310         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3311         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3312                 x += get_count(page);
3313         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3314         return x;
3315 }
3316
3317 static int count_inuse(struct page *page)
3318 {
3319         return page->inuse;
3320 }
3321
3322 static int count_total(struct page *page)
3323 {
3324         return page->objects;
3325 }
3326
3327 static int count_free(struct page *page)
3328 {
3329         return page->objects - page->inuse;
3330 }
3331 #endif
3332
3333 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
3334 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3335                                                 unsigned long *map)
3336 {
3337         void *p;
3338         void *addr = page_address(page);
3339
3340         if (!check_slab(s, page) ||
3341                         !on_freelist(s, page, NULL))
3342                 return 0;
3343
3344         /* Now we know that a valid freelist exists */
3345         bitmap_zero(map, page->objects);
3346
3347         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3348                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3349                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3350                         return 0;
3351         }
3352
3353         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3354                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3355                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3356                                 return 0;
3357         return 1;
3358 }
3359
3360 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3361                                                 unsigned long *map)
3362 {
3363         if (slab_trylock(page)) {
3364                 validate_slab(s, page, map);
3365                 slab_unlock(page);
3366         } else
3367                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3368                         s->name, page);
3369
3370         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3371                 if (!SlabDebug(page))
3372                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug not set "
3373                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3374         } else {
3375                 if (SlabDebug(page))
3376                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug set on "
3377                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3378         }
3379 }
3380
3381 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3382                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3383 {
3384         unsigned long count = 0;
3385         struct page *page;
3386         unsigned long flags;
3387
3388         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3389
3390         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3391                 validate_slab_slab(s, page, map);
3392                 count++;
3393         }
3394         if (count != n->nr_partial)
3395                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3396                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3397
3398         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3399                 goto out;
3400
3401         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3402                 validate_slab_slab(s, page, map);
3403                 count++;
3404         }
3405         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3406                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3407                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3408                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3409
3410 out:
3411         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3412         return count;
3413 }
3414
3415 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3416 {
3417         int node;
3418         unsigned long count = 0;
3419         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3420                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3421
3422         if (!map)
3423                 return -ENOMEM;
3424
3425         flush_all(s);
3426         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3427                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3428
3429                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3430         }
3431         kfree(map);
3432         return count;
3433 }
3434
3435 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3436 static void resiliency_test(void)
3437 {
3438         u8 *p;
3439
3440         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3441         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3442         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3443
3444         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3445         p[16] = 0x12;
3446         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3447                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3448
3449         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3450
3451         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3452         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3453         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3454         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3455                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3456         printk(KERN_ERR
3457                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3458
3459         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3460         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3461         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3462         *p = 0x56;
3463         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3464                                                                         p);
3465         printk(KERN_ERR
3466                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3467         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3468
3469         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3470         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3471         kfree(p);
3472         *p = 0x78;
3473         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3474         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3475
3476         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3477         kfree(p);
3478         p[50] = 0x9a;
3479         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3480                         p);
3481         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3482
3483         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3484         kfree(p);
3485         p[512] = 0xab;
3486         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3487         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3488 }
3489 #else
3490 static void resiliency_test(void) {};
3491 #endif
3492
3493 /*
3494  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3495  * and freed.
3496  */
3497
3498 struct location {
3499         unsigned long count;
3500         void *addr;
3501         long long sum_time;
3502         long min_time;
3503         long max_time;
3504         long min_pid;
3505         long max_pid;
3506         cpumask_t cpus;
3507         nodemask_t nodes;
3508 };
3509
3510 struct loc_track {
3511         unsigned long max;
3512         unsigned long count;
3513         struct location *loc;
3514 };
3515
3516 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3517 {
3518         if (t->max)
3519                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3520                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3521 }
3522
3523 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3524 {
3525         struct location *l;
3526         int order;
3527
3528         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3529
3530         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3531         if (!l)
3532                 return 0;
3533
3534         if (t->count) {
3535                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3536                 free_loc_track(t);
3537         }
3538         t->max = max;
3539         t->loc = l;
3540         return 1;
3541 }
3542
3543 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3544                                 const struct track *track)
3545 {
3546         long start, end, pos;
3547         struct location *l;
3548         void *caddr;
3549         unsigned long age = jiffies - track->when;
3550
3551         start = -1;
3552         end = t->count;
3553
3554         for ( ; ; ) {
3555                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3556
3557                 /*
3558                  * There is nothing at "end". If we end up there
3559                  * we need to add something to before end.
3560                  */
3561                 if (pos == end)
3562                         break;
3563
3564                 caddr = t->loc[pos].addr;
3565                 if (track->addr == caddr) {
3566
3567                         l = &t->loc[pos];
3568                         l->count++;
3569                         if (track->when) {
3570                                 l->sum_time += age;
3571                                 if (age < l->min_time)
3572                                         l->min_time = age;
3573                                 if (age > l->max_time)
3574                                         l->max_time = age;
3575
3576                                 if (track->pid < l->min_pid)
3577                                         l->min_pid = track->pid;
3578                                 if (track->pid > l->max_pid)
3579                                         l->max_pid = track->pid;
3580
3581                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3582                         }
3583                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3584                         return 1;
3585                 }
3586
3587                 if (track->addr < caddr)
3588                         end = pos;
3589                 else
3590                         start = pos;
3591         }
3592
3593         /*
3594          * Not found. Insert new tracking element.
3595          */
3596         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3597                 return 0;
3598
3599         l = t->loc + pos;
3600         if (pos < t->count)
3601                 memmove(l + 1, l,
3602                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3603         t->count++;
3604         l->count = 1;
3605         l->addr = track->addr;
3606         l->sum_time = age;
3607         l->min_time = age;
3608         l->max_time = age;
3609         l->min_pid = track->pid;
3610         l->max_pid = track->pid;
3611         cpus_clear(l->cpus);
3612         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3613         nodes_clear(l->nodes);
3614         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3615         return 1;
3616 }
3617
3618 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3619                 struct page *page, enum track_item alloc)
3620 {
3621         void *addr = page_address(page);
3622         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3623         void *p;
3624
3625         bitmap_zero(map, page->objects);
3626         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3627                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3628
3629         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3630                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3631                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3632 }
3633
3634 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3635                                         enum track_item alloc)
3636 {
3637         int len = 0;
3638         unsigned long i;
3639         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3640         int node;
3641
3642         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3643                         GFP_TEMPORARY))
3644                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3645
3646         /* Push back cpu slabs */
3647         flush_all(s);
3648
3649         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3650                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3651                 unsigned long flags;
3652                 struct page *page;
3653
3654                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3655                         continue;
3656
3657                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3658                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3659                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3660                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3661                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3662                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3663         }
3664
3665         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3666                 struct location *l = &t.loc[i];
3667
3668                 if (len > PAGE_SIZE - 100)
3669                         break;
3670                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3671
3672                 if (l->addr)
3673                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3674                 else
3675                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3676
3677                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3678                         unsigned long remainder;
3679
3680                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3681                         l->min_time,
3682                         div_long_long_rem(l->sum_time, l->count, &remainder),
3683                         l->max_time);
3684                 } else
3685                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3686                                 l->min_time);
3687
3688                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3689                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3690                                 l->min_pid, l->max_pid);
3691                 else
3692                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3693                                 l->min_pid);
3694
3695                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3696                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3697                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3698                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3699                                         l->cpus);
3700                 }
3701
3702                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3703                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3704                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3705                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3706                                         l->nodes);
3707                 }
3708
3709                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3710         }
3711
3712         free_loc_track(&t);
3713         if (!t.count)
3714                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3715         return len;
3716 }
3717
3718 enum slab_stat_type {
3719         SL_ALL,                 /* All slabs */
3720         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3721         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3722         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3723         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3724 };
3725
3726 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3727 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3728 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3729 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3730 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3731
3732 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3733                             char *buf, unsigned long flags)
3734 {
3735         unsigned long total = 0;
3736         int node;
3737         int x;
3738         unsigned long *nodes;
3739         unsigned long *per_cpu;
3740
3741         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3742         if (!nodes)
3743                 return -ENOMEM;
3744         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3745
3746         if (flags & SO_CPU) {
3747                 int cpu;
3748
3749                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3750                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3751
3752                         if (!c || c->node < 0)
3753                                 continue;
3754
3755                         if (c->page) {
3756                                         if (flags & SO_TOTAL)
3757                                                 x = c->page->objects;
3758                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3759                                         x = c->page->inuse;
3760                                 else
3761                                         x = 1;
3762
3763                                 total += x;
3764                                 nodes[c->node] += x;
3765                         }
3766                         per_cpu[c->node]++;
3767                 }
3768         }
3769
3770         if (flags & SO_ALL) {
3771                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3772                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3773
3774                 if (flags & SO_TOTAL)
3775                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3776                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3777                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3778                                 count_partial(n, count_free);
3779
3780                         else
3781                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3782                         total += x;
3783                         nodes[node] += x;
3784                 }
3785
3786         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3787                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3788                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3789
3790                         if (flags & SO_TOTAL)
3791                                 x = count_partial(n, count_total);
3792                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3793                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3794                         else
3795                                 x = n->nr_partial;
3796                         total += x;
3797                         nodes[node] += x;
3798                 }
3799         }
3800         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3801 #ifdef CONFIG_NUMA
3802         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3803                 if (nodes[node])
3804                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3805                                         node, nodes[node]);
3806 #endif
3807         kfree(nodes);
3808         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3809 }
3810
3811 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3812 {
3813         int node;
3814         int cpu;
3815
3816         for_each_possible_cpu(cpu) {
3817                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3818
3819                 if (c && c->page)
3820                         return 1;
3821         }
3822
3823         for_each_online_node(node) {
3824                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3825
3826                 if (!n)
3827                         continue;
3828
3829                 if (n->nr_partial || atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3830                         return 1;
3831         }
3832         return 0;
3833 }
3834
3835 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3836 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3837
3838 struct slab_attribute {
3839         struct attribute attr;
3840         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3841         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3842 };
3843
3844 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3845         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3846
3847 #define SLAB_ATTR(_name) \
3848         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3849         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3850
3851 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3852 {
3853         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3854 }
3855 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3856
3857 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3858 {
3859         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3860 }
3861 SLAB_ATTR_RO(align);
3862
3863 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3864 {
3865         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3866 }
3867 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3868
3869 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3870 {
3871         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3872 }
3873 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3874
3875 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3876 {
3877         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3878 }
3879 SLAB_ATTR_RO(order);
3880
3881 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3882 {
3883         if (s->ctor) {
3884                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3885
3886                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3887         }
3888         return 0;
3889 }
3890 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3891
3892 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3893 {
3894         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3895 }
3896 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3897
3898 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3899 {
3900         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3901 }
3902 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3903
3904 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3905 {
3906         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3907 }
3908 SLAB_ATTR_RO(partial);
3909
3910 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3911 {
3912         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3913 }
3914 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3915
3916 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3917 {
3918         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3919 }
3920 SLAB_ATTR_RO(objects);
3921
3922 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3923 {
3924         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3925 }
3926 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3927
3928 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3929 {
3930         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3931 }
3932 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3933
3934 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3935 {
3936         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3937 }
3938
3939 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3940                                 const char *buf, size_t length)
3941 {
3942         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3943         if (buf[0] == '1')
3944                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3945         return length;
3946 }
3947 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3948
3949 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3950 {
3951         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3952 }
3953
3954 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3955                                                         size_t length)
3956 {
3957         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3958         if (buf[0] == '1')
3959                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3960         return length;
3961 }
3962 SLAB_ATTR(trace);
3963
3964 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3965 {
3966         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3967 }
3968
3969 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3970                                 const char *buf, size_t length)
3971 {
3972         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3973         if (buf[0] == '1')
3974                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3975         return length;
3976 }
3977 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3978
3979 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3980 {
3981         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3982 }
3983 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3984
3985 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3986 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3987 {
3988         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3989 }
3990 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3991 #endif
3992
3993 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3994 {
3995         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3996 }
3997 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3998
3999 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4000 {
4001         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4002 }
4003
4004 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4005                                 const char *buf, size_t length)
4006 {
4007         if (any_slab_objects(s))
4008                 return -EBUSY;
4009
4010         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4011         if (buf[0] == '1')
4012                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4013         calculate_sizes(s);
4014         return length;
4015 }
4016 SLAB_ATTR(red_zone);
4017
4018 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4019 {
4020         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4021 }
4022
4023 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4024                                 const char *buf, size_t length)
4025 {
4026         if (any_slab_objects(s))
4027                 return -EBUSY;
4028
4029         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4030         if (buf[0] == '1')
4031                 s->flags |= SLAB_POISON;
4032         calculate_sizes(s);
4033         return length;
4034 }
4035 SLAB_ATTR(poison);
4036
4037 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4038 {
4039         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4040 }
4041
4042 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4043                                 const char *buf, size_t length)
4044 {
4045         if (any_slab_objects(s))
4046                 return -EBUSY;
4047
4048         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4049         if (buf[0] == '1')
4050                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4051         calculate_sizes(s);
4052         return length;
4053 }
4054 SLAB_ATTR(store_user);
4055
4056 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4057 {
4058         return 0;
4059 }
4060
4061 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4062                         const char *buf, size_t length)
4063 {
4064         int ret = -EINVAL;
4065
4066         if (buf[0] == '1') {
4067                 ret = validate_slab_cache(s);
4068                 if (ret >= 0)
4069                         ret = length;
4070         }
4071         return ret;
4072 }
4073 SLAB_ATTR(validate);
4074
4075 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4076 {
4077         return 0;
4078 }
4079
4080 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4081                         const char *buf, size_t length)
4082 {
4083         if (buf[0] == '1') {
4084                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4085
4086                 if (rc)
4087                         return rc;
4088         } else
4089                 return -EINVAL;
4090         return length;
4091 }
4092 SLAB_ATTR(shrink);
4093
4094 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4095 {
4096         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4097                 return -ENOSYS;
4098         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4099 }
4100 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4101
4102 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4103 {
4104         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4105                 return -ENOSYS;
4106         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4107 }
4108 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4109
4110 #ifdef CONFIG_NUMA
4111 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4112 {
4113         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4114 }
4115
4116 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4117                                 const char *buf, size_t length)
4118 {
4119         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
4120
4121         if (n < 100)
4122                 s->remote_node_defrag_ratio = n * 10;
4123         return length;
4124 }
4125 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4126 #endif
4127
4128 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4129 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4130 {
4131         unsigned long sum  = 0;
4132         int cpu;
4133         int len;
4134         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4135
4136         if (!data)
4137                 return -ENOMEM;
4138
4139         for_each_online_cpu(cpu) {
4140                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4141
4142                 data[cpu] = x;
4143                 sum += x;
4144         }
4145
4146         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4147
4148 #ifdef CONFIG_SMP
4149         for_each_online_cpu(cpu) {
4150                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4151                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4152         }
4153 #endif
4154         kfree(data);
4155         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4156 }
4157
4158 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4159 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4160 {                                                               \
4161         return show_stat(s, buf, si);                           \
4162 }                                                               \
4163 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4164
4165 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4166 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4167 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4168 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4169 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4170 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4171 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4172 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4173 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4174 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4175 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4176 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4177 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4178 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4179 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4180 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4181 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4182 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4183 #endif
4184
4185 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4186         &slab_size_attr.attr,
4187         &object_size_attr.attr,
4188         &objs_per_slab_attr.attr,
4189         &order_attr.attr,
4190         &objects_attr.attr,
4191         &objects_partial_attr.attr,
4192         &total_objects_attr.attr,
4193         &slabs_attr.attr,
4194         &partial_attr.attr,
4195         &cpu_slabs_attr.attr,
4196         &ctor_attr.attr,
4197         &aliases_attr.attr,
4198         &align_attr.attr,
4199         &sanity_checks_attr.attr,
4200         &trace_attr.attr,
4201         &hwcache_align_attr.attr,
4202         &reclaim_account_attr.attr,
4203         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4204         &red_zone_attr.attr,
4205         &poison_attr.attr,
4206         &store_user_attr.attr,
4207         &validate_attr.attr,
4208         &shrink_attr.attr,
4209         &alloc_calls_attr.attr,
4210         &free_calls_attr.attr,
4211 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4212         &cache_dma_attr.attr,
4213 #endif
4214 #ifdef CONFIG_NUMA
4215         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4216 #endif
4217 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4218         &alloc_fastpath_attr.attr,
4219         &alloc_slowpath_attr.attr,
4220         &free_fastpath_attr.attr,
4221         &free_slowpath_attr.attr,
4222         &free_frozen_attr.attr,
4223         &free_add_partial_attr.attr,
4224         &free_remove_partial_attr.attr,
4225         &alloc_from_partial_attr.attr,
4226         &alloc_slab_attr.attr,
4227         &alloc_refill_attr.attr,
4228         &free_slab_attr.attr,
4229         &cpuslab_flush_attr.attr,
4230         &deactivate_full_attr.attr,
4231         &deactivate_empty_attr.attr,
4232         &deactivate_to_head_attr.attr,
4233         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4234         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4235         &order_fallback_attr.attr,
4236 #endif
4237         NULL
4238 };
4239
4240 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4241         .attrs = slab_attrs,
4242 };
4243
4244 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4245                                 struct attribute *attr,
4246                                 char *buf)
4247 {
4248         struct slab_attribute *attribute;
4249         struct kmem_cache *s;
4250         int err;
4251
4252         attribute = to_slab_attr(attr);
4253         s = to_slab(kobj);
4254
4255         if (!attribute->show)
4256                 return -EIO;
4257
4258         err = attribute->show(s, buf);
4259
4260         return err;
4261 }
4262
4263 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4264                                 struct attribute *attr,
4265                                 const char *buf, size_t len)
4266 {
4267         struct slab_attribute *attribute;
4268         struct kmem_cache *s;
4269         int err;
4270
4271         attribute = to_slab_attr(attr);
4272         s = to_slab(kobj);
4273
4274         if (!attribute->store)
4275                 return -EIO;
4276
4277         err = attribute->store(s, buf, len);
4278
4279         return err;
4280 }
4281
4282 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4283 {
4284         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4285
4286         kfree(s);
4287 }
4288
4289 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4290         .show = slab_attr_show,
4291         .store = slab_attr_store,
4292 };
4293
4294 static struct kobj_type slab_ktype = {
4295         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4296         .release = kmem_cache_release
4297 };
4298
4299 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4300 {
4301         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4302
4303         if (ktype == &slab_ktype)
4304                 return 1;
4305         return 0;
4306 }
4307
4308 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4309         .filter = uevent_filter,
4310 };
4311
4312 static struct kset *slab_kset;
4313
4314 #define ID_STR_LENGTH 64
4315
4316 /* Create a unique string id for a slab cache:
4317  *
4318  * Format       :[flags-]size
4319  */
4320 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4321 {
4322         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4323         char *p = name;
4324
4325         BUG_ON(!name);
4326
4327         *p++ = ':';
4328         /*
4329          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4330          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4331          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4332          * are matched during merging to guarantee that the id is
4333          * unique.
4334          */
4335         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4336                 *p++ = 'd';
4337         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4338                 *p++ = 'a';
4339         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4340                 *p++ = 'F';
4341         if (p != name + 1)
4342                 *p++ = '-';
4343         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4344         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4345         return name;
4346 }
4347
4348 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4349 {
4350         int err;
4351         const char *name;
4352         int unmergeable;
4353
4354         if (slab_state < SYSFS)
4355                 /* Defer until later */
4356                 return 0;
4357
4358         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4359         if (unmergeable) {
4360                 /*
4361                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4362                  * This is typically the case for debug situations. In that
4363                  * case we can catch duplicate names easily.
4364                  */
4365                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4366                 name = s->name;
4367         } else {
4368                 /*
4369                  * Create a unique name for the slab as a target
4370                  * for the symlinks.
4371                  */
4372                 name = create_unique_id(s);
4373         }
4374
4375         s->kobj.kset = slab_kset;
4376         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4377         if (err) {
4378                 kobject_put(&s->kobj);
4379                 return err;
4380         }
4381
4382         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4383         if (err)
4384                 return err;
4385         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4386         if (!unmergeable) {
4387                 /* Setup first alias */
4388                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4389                 kfree(name);
4390         }
4391         return 0;
4392 }
4393
4394 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4395 {
4396         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4397         kobject_del(&s->kobj);
4398         kobject_put(&s->kobj);
4399 }
4400
4401 /*
4402  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4403  * available lest we loose that information.
4404  */
4405 struct saved_alias {
4406         struct kmem_cache *s;
4407         const char *name;
4408         struct saved_alias *next;
4409 };
4410
4411 static struct saved_alias *alias_list;
4412
4413 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4414 {
4415         struct saved_alias *al;
4416
4417         if (slab_state == SYSFS) {
4418                 /*
4419                  * If we have a leftover link then remove it.
4420                  */
4421                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4422                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4423         }
4424
4425         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4426         if (!al)
4427                 return -ENOMEM;
4428
4429         al->s = s;
4430         al->name = name;
4431         al->next = alias_list;
4432         alias_list = al;
4433         return 0;
4434 }
4435
4436 static int __init slab_sysfs_init(void)
4437 {
4438         struct kmem_cache *s;
4439         int err;
4440
4441         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4442         if (!slab_kset) {
4443                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4444                 return -ENOSYS;
4445         }
4446
4447         slab_state = SYSFS;
4448
4449         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4450                 err = sysfs_slab_add(s);
4451                 if (err)
4452                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4453                                                 " to sysfs\n", s->name);
4454         }
4455
4456         while (alias_list) {
4457                 struct saved_alias *al = alias_list;
4458
4459                 alias_list = alias_list->next;
4460                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4461                 if (err)
4462                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4463                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4464                 kfree(al);
4465         }
4466
4467         resiliency_test();
4468         return 0;
4469 }
4470
4471 __initcall(slab_sysfs_init);
4472 #endif
4473
4474 /*
4475  * The /proc/slabinfo ABI
4476  */
4477 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4478
4479 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user * buffer,
4480                        size_t count, loff_t *ppos)
4481 {
4482         return -EINVAL;
4483 }
4484
4485
4486 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4487 {
4488         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4489         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4490                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4491         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4492         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4493         seq_putc(m, '\n');
4494 }
4495
4496 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4497 {
4498         loff_t n = *pos;
4499
4500         down_read(&slub_lock);
4501         if (!n)
4502                 print_slabinfo_header(m);
4503
4504         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4505 }
4506
4507 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4508 {
4509         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4510 }
4511
4512 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4513 {
4514         up_read(&slub_lock);
4515 }
4516
4517 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4518 {
4519         unsigned long nr_partials = 0;
4520         unsigned long nr_slabs = 0;
4521         unsigned long nr_inuse = 0;
4522         unsigned long nr_objs = 0;
4523         unsigned long nr_free = 0;
4524         struct kmem_cache *s;
4525         int node;
4526
4527         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4528
4529         for_each_online_node(node) {
4530                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4531
4532                 if (!n)
4533                         continue;
4534
4535                 nr_partials += n->nr_partial;
4536                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4537                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4538                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4539         }
4540
4541         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4542
4543         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4544                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4545                    (1 << oo_order(s->oo)));
4546         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4547         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4548                    0UL);
4549         seq_putc(m, '\n');
4550         return 0;
4551 }
4552
4553 const struct seq_operations slabinfo_op = {
4554         .start = s_start,
4555         .next = s_next,
4556         .stop = s_stop,
4557         .show = s_show,
4558 };
4559
4560 #endif /* CONFIG_SLABINFO */