]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - mm/slub.c
slub: Update statistics handling for variable order slabs
[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 struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1117 {
1118         struct page *page;
1119         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1120         int order = oo_order(oo);
1121         int pages = 1 << order;
1122
1123         flags |= s->allocflags;
1124
1125         if (node == -1)
1126                 page = alloc_pages(flags, order);
1127         else
1128                 page = alloc_pages_node(node, flags, order);
1129
1130         if (!page)
1131                 return NULL;
1132
1133         page->objects = oo_objects(oo);
1134         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1135                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1136                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1137                 pages);
1138
1139         return page;
1140 }
1141
1142 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1143                                 void *object)
1144 {
1145         setup_object_debug(s, page, object);
1146         if (unlikely(s->ctor))
1147                 s->ctor(s, object);
1148 }
1149
1150 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1151 {
1152         struct page *page;
1153         void *start;
1154         void *last;
1155         void *p;
1156
1157         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1158
1159         page = allocate_slab(s,
1160                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1161         if (!page)
1162                 goto out;
1163
1164         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1165         page->slab = s;
1166         page->flags |= 1 << PG_slab;
1167         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1168                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1169                 SetSlabDebug(page);
1170
1171         start = page_address(page);
1172
1173         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1174                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1175
1176         last = start;
1177         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1178                 setup_object(s, page, last);
1179                 set_freepointer(s, last, p);
1180                 last = p;
1181         }
1182         setup_object(s, page, last);
1183         set_freepointer(s, last, NULL);
1184
1185         page->freelist = start;
1186         page->inuse = 0;
1187 out:
1188         return page;
1189 }
1190
1191 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1192 {
1193         int order = compound_order(page);
1194         int pages = 1 << order;
1195
1196         if (unlikely(SlabDebug(page))) {
1197                 void *p;
1198
1199                 slab_pad_check(s, page);
1200                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1201                                                 page->objects)
1202                         check_object(s, page, p, 0);
1203                 ClearSlabDebug(page);
1204         }
1205
1206         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1207                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1208                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1209                 -pages);
1210
1211         __ClearPageSlab(page);
1212         reset_page_mapcount(page);
1213         __free_pages(page, order);
1214 }
1215
1216 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1217 {
1218         struct page *page;
1219
1220         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1221         __free_slab(page->slab, page);
1222 }
1223
1224 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1225 {
1226         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1227                 /*
1228                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1229                  */
1230                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1231
1232                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1233         } else
1234                 __free_slab(s, page);
1235 }
1236
1237 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1238 {
1239         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1240         free_slab(s, page);
1241 }
1242
1243 /*
1244  * Per slab locking using the pagelock
1245  */
1246 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1247 {
1248         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1249 }
1250
1251 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1252 {
1253         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1254 }
1255
1256 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1257 {
1258         int rc = 1;
1259
1260         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1261         return rc;
1262 }
1263
1264 /*
1265  * Management of partially allocated slabs
1266  */
1267 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1268                                 struct page *page, int tail)
1269 {
1270         spin_lock(&n->list_lock);
1271         n->nr_partial++;
1272         if (tail)
1273                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1274         else
1275                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1276         spin_unlock(&n->list_lock);
1277 }
1278
1279 static void remove_partial(struct kmem_cache *s,
1280                                                 struct page *page)
1281 {
1282         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1283
1284         spin_lock(&n->list_lock);
1285         list_del(&page->lru);
1286         n->nr_partial--;
1287         spin_unlock(&n->list_lock);
1288 }
1289
1290 /*
1291  * Lock slab and remove from the partial list.
1292  *
1293  * Must hold list_lock.
1294  */
1295 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1296 {
1297         if (slab_trylock(page)) {
1298                 list_del(&page->lru);
1299                 n->nr_partial--;
1300                 SetSlabFrozen(page);
1301                 return 1;
1302         }
1303         return 0;
1304 }
1305
1306 /*
1307  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1308  */
1309 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1310 {
1311         struct page *page;
1312
1313         /*
1314          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1315          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1316          * partial slab and there is none available then get_partials()
1317          * will return NULL.
1318          */
1319         if (!n || !n->nr_partial)
1320                 return NULL;
1321
1322         spin_lock(&n->list_lock);
1323         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1324                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1325                         goto out;
1326         page = NULL;
1327 out:
1328         spin_unlock(&n->list_lock);
1329         return page;
1330 }
1331
1332 /*
1333  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1334  */
1335 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1336 {
1337 #ifdef CONFIG_NUMA
1338         struct zonelist *zonelist;
1339         struct zone **z;
1340         struct page *page;
1341
1342         /*
1343          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1344          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1345          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1346          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1347          *
1348          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1349          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1350          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1351          * from other nodes and filled up.
1352          *
1353          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1354          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1355          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1356          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1357          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1358          * with available objects.
1359          */
1360         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1361                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1362                 return NULL;
1363
1364         zonelist = &NODE_DATA(
1365                 slab_node(current->mempolicy))->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
1366         for (z = zonelist->zones; *z; z++) {
1367                 struct kmem_cache_node *n;
1368
1369                 n = get_node(s, zone_to_nid(*z));
1370
1371                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(*z, flags) &&
1372                                 n->nr_partial > MIN_PARTIAL) {
1373                         page = get_partial_node(n);
1374                         if (page)
1375                                 return page;
1376                 }
1377         }
1378 #endif
1379         return NULL;
1380 }
1381
1382 /*
1383  * Get a partial page, lock it and return it.
1384  */
1385 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1386 {
1387         struct page *page;
1388         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1389
1390         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1391         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1392                 return page;
1393
1394         return get_any_partial(s, flags);
1395 }
1396
1397 /*
1398  * Move a page back to the lists.
1399  *
1400  * Must be called with the slab lock held.
1401  *
1402  * On exit the slab lock will have been dropped.
1403  */
1404 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1405 {
1406         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1407         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1408
1409         ClearSlabFrozen(page);
1410         if (page->inuse) {
1411
1412                 if (page->freelist) {
1413                         add_partial(n, page, tail);
1414                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1415                 } else {
1416                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1417                         if (SlabDebug(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1418                                 add_full(n, page);
1419                 }
1420                 slab_unlock(page);
1421         } else {
1422                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1423                 if (n->nr_partial < MIN_PARTIAL) {
1424                         /*
1425                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1426                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1427                          * to come after the other slabs with objects in
1428                          * so that the others get filled first. That way the
1429                          * size of the partial list stays small.
1430                          *
1431                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from the
1432                          * partial list.
1433                          */
1434                         add_partial(n, page, 1);
1435                         slab_unlock(page);
1436                 } else {
1437                         slab_unlock(page);
1438                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1439                         discard_slab(s, page);
1440                 }
1441         }
1442 }
1443
1444 /*
1445  * Remove the cpu slab
1446  */
1447 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1448 {
1449         struct page *page = c->page;
1450         int tail = 1;
1451
1452         if (page->freelist)
1453                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1454         /*
1455          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1456          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1457          * to occur.
1458          */
1459         while (unlikely(c->freelist)) {
1460                 void **object;
1461
1462                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1463
1464                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1465                 object = c->freelist;
1466                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1467
1468                 /* And put onto the regular freelist */
1469                 object[c->offset] = page->freelist;
1470                 page->freelist = object;
1471                 page->inuse--;
1472         }
1473         c->page = NULL;
1474         unfreeze_slab(s, page, tail);
1475 }
1476
1477 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1478 {
1479         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1480         slab_lock(c->page);
1481         deactivate_slab(s, c);
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Flush cpu slab.
1486  *
1487  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1488  */
1489 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1490 {
1491         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1492
1493         if (likely(c && c->page))
1494                 flush_slab(s, c);
1495 }
1496
1497 static void flush_cpu_slab(void *d)
1498 {
1499         struct kmem_cache *s = d;
1500
1501         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1502 }
1503
1504 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1505 {
1506 #ifdef CONFIG_SMP
1507         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1508 #else
1509         unsigned long flags;
1510
1511         local_irq_save(flags);
1512         flush_cpu_slab(s);
1513         local_irq_restore(flags);
1514 #endif
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1519  * locality expectations.
1520  */
1521 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1522 {
1523 #ifdef CONFIG_NUMA
1524         if (node != -1 && c->node != node)
1525                 return 0;
1526 #endif
1527         return 1;
1528 }
1529
1530 /*
1531  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1532  * debugging duties.
1533  *
1534  * Interrupts are disabled.
1535  *
1536  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1537  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1538  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1539  *
1540  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1541  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1542  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1543  *
1544  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1545  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1546  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1547  */
1548 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1549                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1550 {
1551         void **object;
1552         struct page *new;
1553
1554         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1555         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1556
1557         if (!c->page)
1558                 goto new_slab;
1559
1560         slab_lock(c->page);
1561         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1562                 goto another_slab;
1563
1564         stat(c, ALLOC_REFILL);
1565
1566 load_freelist:
1567         object = c->page->freelist;
1568         if (unlikely(!object))
1569                 goto another_slab;
1570         if (unlikely(SlabDebug(c->page)))
1571                 goto debug;
1572
1573         c->freelist = object[c->offset];
1574         c->page->inuse = c->page->objects;
1575         c->page->freelist = NULL;
1576         c->node = page_to_nid(c->page);
1577 unlock_out:
1578         slab_unlock(c->page);
1579         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1580         return object;
1581
1582 another_slab:
1583         deactivate_slab(s, c);
1584
1585 new_slab:
1586         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1587         if (new) {
1588                 c->page = new;
1589                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1590                 goto load_freelist;
1591         }
1592
1593         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1594                 local_irq_enable();
1595
1596         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1597
1598         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1599                 local_irq_disable();
1600
1601         if (new) {
1602                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1603                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1604                 if (c->page)
1605                         flush_slab(s, c);
1606                 slab_lock(new);
1607                 SetSlabFrozen(new);
1608                 c->page = new;
1609                 goto load_freelist;
1610         }
1611
1612         /*
1613          * No memory available.
1614          *
1615          * If the slab uses higher order allocs but the object is
1616          * smaller than a page size then we can fallback in emergencies
1617          * to the page allocator via kmalloc_large. The page allocator may
1618          * have failed to obtain a higher order page and we can try to
1619          * allocate a single page if the object fits into a single page.
1620          * That is only possible if certain conditions are met that are being
1621          * checked when a slab is created.
1622          */
1623         if (!(gfpflags & __GFP_NORETRY) &&
1624                                 (s->flags & __PAGE_ALLOC_FALLBACK)) {
1625                 if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1626                         local_irq_enable();
1627                 object = kmalloc_large(s->objsize, gfpflags);
1628                 if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1629                         local_irq_disable();
1630                 return object;
1631         }
1632         return NULL;
1633 debug:
1634         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1635                 goto another_slab;
1636
1637         c->page->inuse++;
1638         c->page->freelist = object[c->offset];
1639         c->node = -1;
1640         goto unlock_out;
1641 }
1642
1643 /*
1644  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1645  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1646  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1647  *
1648  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1649  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1650  *
1651  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1652  */
1653 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1654                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1655 {
1656         void **object;
1657         struct kmem_cache_cpu *c;
1658         unsigned long flags;
1659
1660         local_irq_save(flags);
1661         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1662         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1663
1664                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1665
1666         else {
1667                 object = c->freelist;
1668                 c->freelist = object[c->offset];
1669                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1670         }
1671         local_irq_restore(flags);
1672
1673         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1674                 memset(object, 0, c->objsize);
1675
1676         return object;
1677 }
1678
1679 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1680 {
1681         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1682 }
1683 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1684
1685 #ifdef CONFIG_NUMA
1686 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1687 {
1688         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1689 }
1690 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1691 #endif
1692
1693 /*
1694  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1695  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1696  *
1697  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1698  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1699  * handling required then we can return immediately.
1700  */
1701 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1702                                 void *x, void *addr, unsigned int offset)
1703 {
1704         void *prior;
1705         void **object = (void *)x;
1706         struct kmem_cache_cpu *c;
1707
1708         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1709         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1710         slab_lock(page);
1711
1712         if (unlikely(SlabDebug(page)))
1713                 goto debug;
1714
1715 checks_ok:
1716         prior = object[offset] = page->freelist;
1717         page->freelist = object;
1718         page->inuse--;
1719
1720         if (unlikely(SlabFrozen(page))) {
1721                 stat(c, FREE_FROZEN);
1722                 goto out_unlock;
1723         }
1724
1725         if (unlikely(!page->inuse))
1726                 goto slab_empty;
1727
1728         /*
1729          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1730          * then add it.
1731          */
1732         if (unlikely(!prior)) {
1733                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1734                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1735         }
1736
1737 out_unlock:
1738         slab_unlock(page);
1739         return;
1740
1741 slab_empty:
1742         if (prior) {
1743                 /*
1744                  * Slab still on the partial list.
1745                  */
1746                 remove_partial(s, page);
1747                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1748         }
1749         slab_unlock(page);
1750         stat(c, FREE_SLAB);
1751         discard_slab(s, page);
1752         return;
1753
1754 debug:
1755         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1756                 goto out_unlock;
1757         goto checks_ok;
1758 }
1759
1760 /*
1761  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1762  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1763  *
1764  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1765  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1766  * the item before.
1767  *
1768  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1769  * with all sorts of special processing.
1770  */
1771 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1772                         struct page *page, void *x, void *addr)
1773 {
1774         void **object = (void *)x;
1775         struct kmem_cache_cpu *c;
1776         unsigned long flags;
1777
1778         local_irq_save(flags);
1779         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1780         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1781         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1782                 object[c->offset] = c->freelist;
1783                 c->freelist = object;
1784                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1785         } else
1786                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1787
1788         local_irq_restore(flags);
1789 }
1790
1791 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1792 {
1793         struct page *page;
1794
1795         page = virt_to_head_page(x);
1796
1797         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1798 }
1799 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1800
1801 /* Figure out on which slab object the object resides */
1802 static struct page *get_object_page(const void *x)
1803 {
1804         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1805
1806         if (!PageSlab(page))
1807                 return NULL;
1808
1809         return page;
1810 }
1811
1812 /*
1813  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1814  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1815  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1816  * another.
1817  *
1818  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1819  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1820  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1821  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1822  * locking overhead.
1823  */
1824
1825 /*
1826  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1827  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1828  * and increases the number of allocations possible without having to
1829  * take the list_lock.
1830  */
1831 static int slub_min_order;
1832 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1833 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1834
1835 /*
1836  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1837  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1838  */
1839 static int slub_nomerge;
1840
1841 /*
1842  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1843  *
1844  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1845  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1846  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1847  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1848  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/8th of the slab
1849  * would be wasted.
1850  *
1851  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1852  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1853  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1854  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1855  *
1856  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1857  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1858  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1859  * of space in favor of a small page order.
1860  *
1861  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1862  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1863  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1864  * the smallest order which will fit the object.
1865  */
1866 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1867                                 int max_order, int fract_leftover)
1868 {
1869         int order;
1870         int rem;
1871         int min_order = slub_min_order;
1872
1873         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > 65535)
1874                 return get_order(size * 65535) - 1;
1875
1876         for (order = max(min_order,
1877                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1878                         order <= max_order; order++) {
1879
1880                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1881
1882                 if (slab_size < min_objects * size)
1883                         continue;
1884
1885                 rem = slab_size % size;
1886
1887                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1888                         break;
1889
1890         }
1891
1892         return order;
1893 }
1894
1895 static inline int calculate_order(int size)
1896 {
1897         int order;
1898         int min_objects;
1899         int fraction;
1900
1901         /*
1902          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1903          * works by first attempting to generate a layout with
1904          * the best configuration and backing off gradually.
1905          *
1906          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1907          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1908          */
1909         min_objects = slub_min_objects;
1910         while (min_objects > 1) {
1911                 fraction = 8;
1912                 while (fraction >= 4) {
1913                         order = slab_order(size, min_objects,
1914                                                 slub_max_order, fraction);
1915                         if (order <= slub_max_order)
1916                                 return order;
1917                         fraction /= 2;
1918                 }
1919                 min_objects /= 2;
1920         }
1921
1922         /*
1923          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1924          * lets see if we can place a single object there.
1925          */
1926         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1927         if (order <= slub_max_order)
1928                 return order;
1929
1930         /*
1931          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1932          */
1933         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1934         if (order <= MAX_ORDER)
1935                 return order;
1936         return -ENOSYS;
1937 }
1938
1939 /*
1940  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1941  */
1942 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1943                 unsigned long align, unsigned long size)
1944 {
1945         /*
1946          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1947          * suggestion if the object is sufficiently large.
1948          *
1949          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1950          * alignment though. If that is greater then use it.
1951          */
1952         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1953                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1954                 while (size <= ralign / 2)
1955                         ralign /= 2;
1956                 align = max(align, ralign);
1957         }
1958
1959         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1960                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1961
1962         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1963 }
1964
1965 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1966                         struct kmem_cache_cpu *c)
1967 {
1968         c->page = NULL;
1969         c->freelist = NULL;
1970         c->node = 0;
1971         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1972         c->objsize = s->objsize;
1973 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1974         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1975 #endif
1976 }
1977
1978 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1979 {
1980         n->nr_partial = 0;
1981         spin_lock_init(&n->list_lock);
1982         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1983 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1984         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1985         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1986 #endif
1987 }
1988
1989 #ifdef CONFIG_SMP
1990 /*
1991  * Per cpu array for per cpu structures.
1992  *
1993  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1994  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1995  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1996  * beneficial for the kmalloc caches.
1997  *
1998  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1999  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
2000  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
2001  *
2002  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
2003  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
2004  */
2005 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
2006
2007 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
2008                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
2009
2010 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
2011 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
2012
2013 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
2014                                                         int cpu, gfp_t flags)
2015 {
2016         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2017
2018         if (c)
2019                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
2020                                 (void *)c->freelist;
2021         else {
2022                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
2023                 c = kmalloc_node(
2024                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
2025                         flags, cpu_to_node(cpu));
2026                 if (!c)
2027                         return NULL;
2028         }
2029
2030         init_kmem_cache_cpu(s, c);
2031         return c;
2032 }
2033
2034 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
2035 {
2036         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
2037                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
2038                 kfree(c);
2039                 return;
2040         }
2041         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2042         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
2043 }
2044
2045 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2046 {
2047         int cpu;
2048
2049         for_each_online_cpu(cpu) {
2050                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2051
2052                 if (c) {
2053                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2054                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2055                 }
2056         }
2057 }
2058
2059 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2060 {
2061         int cpu;
2062
2063         for_each_online_cpu(cpu) {
2064                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2065
2066                 if (c)
2067                         continue;
2068
2069                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2070                 if (!c) {
2071                         free_kmem_cache_cpus(s);
2072                         return 0;
2073                 }
2074                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2075         }
2076         return 1;
2077 }
2078
2079 /*
2080  * Initialize the per cpu array.
2081  */
2082 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2083 {
2084         int i;
2085
2086         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
2087                 return;
2088
2089         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2090                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2091
2092         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
2093 }
2094
2095 static void __init init_alloc_cpu(void)
2096 {
2097         int cpu;
2098
2099         for_each_online_cpu(cpu)
2100                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2101   }
2102
2103 #else
2104 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2105 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2106
2107 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2108 {
2109         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2110         return 1;
2111 }
2112 #endif
2113
2114 #ifdef CONFIG_NUMA
2115 /*
2116  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2117  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2118  * possible.
2119  *
2120  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2121  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2122  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2123  */
2124 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
2125                                                            int node)
2126 {
2127         struct page *page;
2128         struct kmem_cache_node *n;
2129         unsigned long flags;
2130
2131         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2132
2133         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2134
2135         BUG_ON(!page);
2136         if (page_to_nid(page) != node) {
2137                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2138                                 "node %d\n", node);
2139                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2140                                 "in order to be able to continue\n");
2141         }
2142
2143         n = page->freelist;
2144         BUG_ON(!n);
2145         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2146         page->inuse++;
2147         kmalloc_caches->node[node] = n;
2148 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2149         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2150         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2151 #endif
2152         init_kmem_cache_node(n);
2153         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2154
2155         /*
2156          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2157          * so even though there cannot be a race this early in
2158          * the boot sequence, we still disable irqs.
2159          */
2160         local_irq_save(flags);
2161         add_partial(n, page, 0);
2162         local_irq_restore(flags);
2163         return n;
2164 }
2165
2166 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2167 {
2168         int node;
2169
2170         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2171                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2172                 if (n && n != &s->local_node)
2173                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2174                 s->node[node] = NULL;
2175         }
2176 }
2177
2178 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2179 {
2180         int node;
2181         int local_node;
2182
2183         if (slab_state >= UP)
2184                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2185         else
2186                 local_node = 0;
2187
2188         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2189                 struct kmem_cache_node *n;
2190
2191                 if (local_node == node)
2192                         n = &s->local_node;
2193                 else {
2194                         if (slab_state == DOWN) {
2195                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
2196                                                                 node);
2197                                 continue;
2198                         }
2199                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2200                                                         gfpflags, node);
2201
2202                         if (!n) {
2203                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2204                                 return 0;
2205                         }
2206
2207                 }
2208                 s->node[node] = n;
2209                 init_kmem_cache_node(n);
2210         }
2211         return 1;
2212 }
2213 #else
2214 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2215 {
2216 }
2217
2218 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2219 {
2220         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
2221         return 1;
2222 }
2223 #endif
2224
2225 /*
2226  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2227  * a slab object.
2228  */
2229 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
2230 {
2231         unsigned long flags = s->flags;
2232         unsigned long size = s->objsize;
2233         unsigned long align = s->align;
2234         int order;
2235
2236         /*
2237          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2238          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2239          * the possible location of the free pointer.
2240          */
2241         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2242
2243 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2244         /*
2245          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2246          * the slab may touch the object after free or before allocation
2247          * then we should never poison the object itself.
2248          */
2249         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2250                         !s->ctor)
2251                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2252         else
2253                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2254
2255
2256         /*
2257          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2258          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2259          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2260          */
2261         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2262                 size += sizeof(void *);
2263 #endif
2264
2265         /*
2266          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2267          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2268          */
2269         s->inuse = size;
2270
2271         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2272                 s->ctor)) {
2273                 /*
2274                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2275                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2276                  * kmem_cache_free.
2277                  *
2278                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2279                  * destructor or are poisoning the objects.
2280                  */
2281                 s->offset = size;
2282                 size += sizeof(void *);
2283         }
2284
2285 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2286         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2287                 /*
2288                  * Need to store information about allocs and frees after
2289                  * the object.
2290                  */
2291                 size += 2 * sizeof(struct track);
2292
2293         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2294                 /*
2295                  * Add some empty padding so that we can catch
2296                  * overwrites from earlier objects rather than let
2297                  * tracking information or the free pointer be
2298                  * corrupted if an user writes before the start
2299                  * of the object.
2300                  */
2301                 size += sizeof(void *);
2302 #endif
2303
2304         /*
2305          * Determine the alignment based on various parameters that the
2306          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2307          * on bootup.
2308          */
2309         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2310
2311         /*
2312          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2313          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2314          * each object to conform to the alignment.
2315          */
2316         size = ALIGN(size, align);
2317         s->size = size;
2318
2319         if ((flags & __KMALLOC_CACHE) &&
2320                         PAGE_SIZE / size < slub_min_objects) {
2321                 /*
2322                  * Kmalloc cache that would not have enough objects in
2323                  * an order 0 page. Kmalloc slabs can fallback to
2324                  * page allocator order 0 allocs so take a reasonably large
2325                  * order that will allows us a good number of objects.
2326                  */
2327                 order = max(slub_max_order, PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER);
2328                 s->flags |= __PAGE_ALLOC_FALLBACK;
2329                 s->allocflags |= __GFP_NOWARN;
2330         } else
2331                 order = calculate_order(size);
2332
2333         if (order < 0)
2334                 return 0;
2335
2336         s->allocflags = 0;
2337         if (order)
2338                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2339
2340         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2341                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2342
2343         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2344                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2345
2346         /*
2347          * Determine the number of objects per slab
2348          */
2349         s->oo = oo_make(order, size);
2350         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2351                 s->max = s->oo;
2352
2353         return !!oo_objects(s->oo);
2354
2355 }
2356
2357 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2358                 const char *name, size_t size,
2359                 size_t align, unsigned long flags,
2360                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
2361 {
2362         memset(s, 0, kmem_size);
2363         s->name = name;
2364         s->ctor = ctor;
2365         s->objsize = size;
2366         s->align = align;
2367         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2368
2369         if (!calculate_sizes(s))
2370                 goto error;
2371
2372         s->refcount = 1;
2373 #ifdef CONFIG_NUMA
2374         s->remote_node_defrag_ratio = 100;
2375 #endif
2376         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2377                 goto error;
2378
2379         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2380                 return 1;
2381         free_kmem_cache_nodes(s);
2382 error:
2383         if (flags & SLAB_PANIC)
2384                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2385                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2386                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2387                         s->offset, flags);
2388         return 0;
2389 }
2390
2391 /*
2392  * Check if a given pointer is valid
2393  */
2394 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2395 {
2396         struct page *page;
2397
2398         page = get_object_page(object);
2399
2400         if (!page || s != page->slab)
2401                 /* No slab or wrong slab */
2402                 return 0;
2403
2404         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2405                 return 0;
2406
2407         /*
2408          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2409          * But this would be too expensive and it seems that the main
2410          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2411          * to a certain slab.
2412          */
2413         return 1;
2414 }
2415 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2416
2417 /*
2418  * Determine the size of a slab object
2419  */
2420 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2421 {
2422         return s->objsize;
2423 }
2424 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2425
2426 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2427 {
2428         return s->name;
2429 }
2430 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2431
2432 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2433                                                         const char *text)
2434 {
2435 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2436         void *addr = page_address(page);
2437         void *p;
2438         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2439
2440         bitmap_zero(map, page->objects);
2441         slab_err(s, page, "%s", text);
2442         slab_lock(page);
2443         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2444                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2445
2446         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2447
2448                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2449                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2450                                                         p, p - addr);
2451                         print_tracking(s, p);
2452                 }
2453         }
2454         slab_unlock(page);
2455 #endif
2456 }
2457
2458 /*
2459  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2460  */
2461 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2462 {
2463         unsigned long flags;
2464         struct page *page, *h;
2465
2466         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2467         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2468                 if (!page->inuse) {
2469                         list_del(&page->lru);
2470                         discard_slab(s, page);
2471                         n->nr_partial--;
2472                 } else {
2473                         list_slab_objects(s, page,
2474                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2475                 }
2476         }
2477         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2478 }
2479
2480 /*
2481  * Release all resources used by a slab cache.
2482  */
2483 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2484 {
2485         int node;
2486
2487         flush_all(s);
2488
2489         /* Attempt to free all objects */
2490         free_kmem_cache_cpus(s);
2491         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2492                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2493
2494                 free_partial(s, n);
2495                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2496                         return 1;
2497         }
2498         free_kmem_cache_nodes(s);
2499         return 0;
2500 }
2501
2502 /*
2503  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2504  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2505  */
2506 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2507 {
2508         down_write(&slub_lock);
2509         s->refcount--;
2510         if (!s->refcount) {
2511                 list_del(&s->list);
2512                 up_write(&slub_lock);
2513                 if (kmem_cache_close(s)) {
2514                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2515                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2516                         dump_stack();
2517                 }
2518                 sysfs_slab_remove(s);
2519         } else
2520                 up_write(&slub_lock);
2521 }
2522 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2523
2524 /********************************************************************
2525  *              Kmalloc subsystem
2526  *******************************************************************/
2527
2528 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1] __cacheline_aligned;
2529 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2530
2531 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2532 {
2533         get_option(&str, &slub_min_order);
2534
2535         return 1;
2536 }
2537
2538 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2539
2540 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2541 {
2542         get_option(&str, &slub_max_order);
2543
2544         return 1;
2545 }
2546
2547 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2548
2549 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2550 {
2551         get_option(&str, &slub_min_objects);
2552
2553         return 1;
2554 }
2555
2556 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2557
2558 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2559 {
2560         slub_nomerge = 1;
2561         return 1;
2562 }
2563
2564 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2565
2566 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2567                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2568 {
2569         unsigned int flags = 0;
2570
2571         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2572                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2573
2574         down_write(&slub_lock);
2575         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2576                         flags | __KMALLOC_CACHE, NULL))
2577                 goto panic;
2578
2579         list_add(&s->list, &slab_caches);
2580         up_write(&slub_lock);
2581         if (sysfs_slab_add(s))
2582                 goto panic;
2583         return s;
2584
2585 panic:
2586         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2587 }
2588
2589 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2590 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT + 1];
2591
2592 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2593 {
2594         struct kmem_cache *s;
2595
2596         down_write(&slub_lock);
2597         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2598                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2599                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2600                         sysfs_slab_add(s);
2601                 }
2602         }
2603         up_write(&slub_lock);
2604 }
2605
2606 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2607
2608 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2609 {
2610         struct kmem_cache *s;
2611         char *text;
2612         size_t realsize;
2613
2614         s = kmalloc_caches_dma[index];
2615         if (s)
2616                 return s;
2617
2618         /* Dynamically create dma cache */
2619         if (flags & __GFP_WAIT)
2620                 down_write(&slub_lock);
2621         else {
2622                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2623                         goto out;
2624         }
2625
2626         if (kmalloc_caches_dma[index])
2627                 goto unlock_out;
2628
2629         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2630         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2631                          (unsigned int)realsize);
2632         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2633
2634         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2635                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2636                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2637                 kfree(s);
2638                 kfree(text);
2639                 goto unlock_out;
2640         }
2641
2642         list_add(&s->list, &slab_caches);
2643         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2644
2645         schedule_work(&sysfs_add_work);
2646
2647 unlock_out:
2648         up_write(&slub_lock);
2649 out:
2650         return kmalloc_caches_dma[index];
2651 }
2652 #endif
2653
2654 /*
2655  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2656  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2657  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2658  * fls.
2659  */
2660 static s8 size_index[24] = {
2661         3,      /* 8 */
2662         4,      /* 16 */
2663         5,      /* 24 */
2664         5,      /* 32 */
2665         6,      /* 40 */
2666         6,      /* 48 */
2667         6,      /* 56 */
2668         6,      /* 64 */
2669         1,      /* 72 */
2670         1,      /* 80 */
2671         1,      /* 88 */
2672         1,      /* 96 */
2673         7,      /* 104 */
2674         7,      /* 112 */
2675         7,      /* 120 */
2676         7,      /* 128 */
2677         2,      /* 136 */
2678         2,      /* 144 */
2679         2,      /* 152 */
2680         2,      /* 160 */
2681         2,      /* 168 */
2682         2,      /* 176 */
2683         2,      /* 184 */
2684         2       /* 192 */
2685 };
2686
2687 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2688 {
2689         int index;
2690
2691         if (size <= 192) {
2692                 if (!size)
2693                         return ZERO_SIZE_PTR;
2694
2695                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2696         } else
2697                 index = fls(size - 1);
2698
2699 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2700         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2701                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2702
2703 #endif
2704         return &kmalloc_caches[index];
2705 }
2706
2707 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2708 {
2709         struct kmem_cache *s;
2710
2711         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2712                 return kmalloc_large(size, flags);
2713
2714         s = get_slab(size, flags);
2715
2716         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2717                 return s;
2718
2719         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2720 }
2721 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2722
2723 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2724 {
2725         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2726                                                 get_order(size));
2727
2728         if (page)
2729                 return page_address(page);
2730         else
2731                 return NULL;
2732 }
2733
2734 #ifdef CONFIG_NUMA
2735 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2736 {
2737         struct kmem_cache *s;
2738
2739         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2740                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2741
2742         s = get_slab(size, flags);
2743
2744         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2745                 return s;
2746
2747         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2748 }
2749 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2750 #endif
2751
2752 size_t ksize(const void *object)
2753 {
2754         struct page *page;
2755         struct kmem_cache *s;
2756
2757         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2758                 return 0;
2759
2760         page = virt_to_head_page(object);
2761
2762         if (unlikely(!PageSlab(page)))
2763                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2764
2765         s = page->slab;
2766
2767 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2768         /*
2769          * Debugging requires use of the padding between object
2770          * and whatever may come after it.
2771          */
2772         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2773                 return s->objsize;
2774
2775 #endif
2776         /*
2777          * If we have the need to store the freelist pointer
2778          * back there or track user information then we can
2779          * only use the space before that information.
2780          */
2781         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2782                 return s->inuse;
2783         /*
2784          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2785          */
2786         return s->size;
2787 }
2788 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2789
2790 void kfree(const void *x)
2791 {
2792         struct page *page;
2793         void *object = (void *)x;
2794
2795         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2796                 return;
2797
2798         page = virt_to_head_page(x);
2799         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2800                 put_page(page);
2801                 return;
2802         }
2803         slab_free(page->slab, page, object, __builtin_return_address(0));
2804 }
2805 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2806
2807 /*
2808  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2809  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2810  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2811  * and thus they can be removed from the partial lists.
2812  *
2813  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2814  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2815  * are freed in them.
2816  */
2817 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2818 {
2819         int node;
2820         int i;
2821         struct kmem_cache_node *n;
2822         struct page *page;
2823         struct page *t;
2824         int objects = oo_objects(s->max);
2825         struct list_head *slabs_by_inuse =
2826                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2827         unsigned long flags;
2828
2829         if (!slabs_by_inuse)
2830                 return -ENOMEM;
2831
2832         flush_all(s);
2833         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2834                 n = get_node(s, node);
2835
2836                 if (!n->nr_partial)
2837                         continue;
2838
2839                 for (i = 0; i < objects; i++)
2840                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2841
2842                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2843
2844                 /*
2845                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2846                  *
2847                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2848                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2849                  */
2850                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2851                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2852                                 /*
2853                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2854                                  * may have freed the last object and be
2855                                  * waiting to release the slab.
2856                                  */
2857                                 list_del(&page->lru);
2858                                 n->nr_partial--;
2859                                 slab_unlock(page);
2860                                 discard_slab(s, page);
2861                         } else {
2862                                 list_move(&page->lru,
2863                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2864                         }
2865                 }
2866
2867                 /*
2868                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2869                  * first and the least used slabs at the end.
2870                  */
2871                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2872                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2873
2874                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2875         }
2876
2877         kfree(slabs_by_inuse);
2878         return 0;
2879 }
2880 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2881
2882 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2883 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2884 {
2885         struct kmem_cache *s;
2886
2887         down_read(&slub_lock);
2888         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2889                 kmem_cache_shrink(s);
2890         up_read(&slub_lock);
2891
2892         return 0;
2893 }
2894
2895 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2896 {
2897         struct kmem_cache_node *n;
2898         struct kmem_cache *s;
2899         struct memory_notify *marg = arg;
2900         int offline_node;
2901
2902         offline_node = marg->status_change_nid;
2903
2904         /*
2905          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2906          * for it yet.
2907          */
2908         if (offline_node < 0)
2909                 return;
2910
2911         down_read(&slub_lock);
2912         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2913                 n = get_node(s, offline_node);
2914                 if (n) {
2915                         /*
2916                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2917                          * that is going down. We were unable to free them,
2918                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2919                          * callback. So, we must fail.
2920                          */
2921                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2922
2923                         s->node[offline_node] = NULL;
2924                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2925                 }
2926         }
2927         up_read(&slub_lock);
2928 }
2929
2930 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2931 {
2932         struct kmem_cache_node *n;
2933         struct kmem_cache *s;
2934         struct memory_notify *marg = arg;
2935         int nid = marg->status_change_nid;
2936         int ret = 0;
2937
2938         /*
2939          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2940          * already created. Nothing to do.
2941          */
2942         if (nid < 0)
2943                 return 0;
2944
2945         /*
2946          * We are bringing a node online. No memory is availabe yet. We must
2947          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2948          * online.
2949          */
2950         down_read(&slub_lock);
2951         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2952                 /*
2953                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2954                  *      since memory is not yet available from the node that
2955                  *      is brought up.
2956                  */
2957                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2958                 if (!n) {
2959                         ret = -ENOMEM;
2960                         goto out;
2961                 }
2962                 init_kmem_cache_node(n);
2963                 s->node[nid] = n;
2964         }
2965 out:
2966         up_read(&slub_lock);
2967         return ret;
2968 }
2969
2970 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2971                                 unsigned long action, void *arg)
2972 {
2973         int ret = 0;
2974
2975         switch (action) {
2976         case MEM_GOING_ONLINE:
2977                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2978                 break;
2979         case MEM_GOING_OFFLINE:
2980                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2981                 break;
2982         case MEM_OFFLINE:
2983         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2984                 slab_mem_offline_callback(arg);
2985                 break;
2986         case MEM_ONLINE:
2987         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2988                 break;
2989         }
2990
2991         ret = notifier_from_errno(ret);
2992         return ret;
2993 }
2994
2995 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2996
2997 /********************************************************************
2998  *                      Basic setup of slabs
2999  *******************************************************************/
3000
3001 void __init kmem_cache_init(void)
3002 {
3003         int i;
3004         int caches = 0;
3005
3006         init_alloc_cpu();
3007
3008 #ifdef CONFIG_NUMA
3009         /*
3010          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3011          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3012          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3013          */
3014         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
3015                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
3016         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
3017         caches++;
3018
3019         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, 1);
3020 #endif
3021
3022         /* Able to allocate the per node structures */
3023         slab_state = PARTIAL;
3024
3025         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3026         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3027                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
3028                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
3029                 caches++;
3030         }
3031         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 128) {
3032                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3033                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
3034                 caches++;
3035         }
3036
3037         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++) {
3038                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3039                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
3040                 caches++;
3041         }
3042
3043
3044         /*
3045          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3046          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3047          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3048          *
3049          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3050          * handle the index determination for the smaller caches.
3051          *
3052          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3053          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3054          */
3055         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3056                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3057
3058         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3059                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3060
3061         slab_state = UP;
3062
3063         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3064         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++)
3065                 kmalloc_caches[i]. name =
3066                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3067
3068 #ifdef CONFIG_SMP
3069         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3070         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3071                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3072 #else
3073         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3074 #endif
3075
3076         printk(KERN_INFO
3077                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3078                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3079                 caches, cache_line_size(),
3080                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3081                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3082 }
3083
3084 /*
3085  * Find a mergeable slab cache
3086  */
3087 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3088 {
3089         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3090                 return 1;
3091
3092         if ((s->flags & __PAGE_ALLOC_FALLBACK))
3093                 return 1;
3094
3095         if (s->ctor)
3096                 return 1;
3097
3098         /*
3099          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3100          */
3101         if (s->refcount < 0)
3102                 return 1;
3103
3104         return 0;
3105 }
3106
3107 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3108                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3109                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3110 {
3111         struct kmem_cache *s;
3112
3113         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3114                 return NULL;
3115
3116         if (ctor)
3117                 return NULL;
3118
3119         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3120         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3121         size = ALIGN(size, align);
3122         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3123
3124         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3125                 if (slab_unmergeable(s))
3126                         continue;
3127
3128                 if (size > s->size)
3129                         continue;
3130
3131                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3132                                 continue;
3133                 /*
3134                  * Check if alignment is compatible.
3135                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3136                  */
3137                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3138                         continue;
3139
3140                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3141                         continue;
3142
3143                 return s;
3144         }
3145         return NULL;
3146 }
3147
3148 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3149                 size_t align, unsigned long flags,
3150                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3151 {
3152         struct kmem_cache *s;
3153
3154         down_write(&slub_lock);
3155         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3156         if (s) {
3157                 int cpu;
3158
3159                 s->refcount++;
3160                 /*
3161                  * Adjust the object sizes so that we clear
3162                  * the complete object on kzalloc.
3163                  */
3164                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3165
3166                 /*
3167                  * And then we need to update the object size in the
3168                  * per cpu structures
3169                  */
3170                 for_each_online_cpu(cpu)
3171                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3172
3173                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3174                 up_write(&slub_lock);
3175
3176                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
3177                         goto err;
3178                 return s;
3179         }
3180
3181         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3182         if (s) {
3183                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3184                                 size, align, flags, ctor)) {
3185                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3186                         up_write(&slub_lock);
3187                         if (sysfs_slab_add(s))
3188                                 goto err;
3189                         return s;
3190                 }
3191                 kfree(s);
3192         }
3193         up_write(&slub_lock);
3194
3195 err:
3196         if (flags & SLAB_PANIC)
3197                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3198         else
3199                 s = NULL;
3200         return s;
3201 }
3202 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3203
3204 #ifdef CONFIG_SMP
3205 /*
3206  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3207  * necessary.
3208  */
3209 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3210                 unsigned long action, void *hcpu)
3211 {
3212         long cpu = (long)hcpu;
3213         struct kmem_cache *s;
3214         unsigned long flags;
3215
3216         switch (action) {
3217         case CPU_UP_PREPARE:
3218         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3219                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3220                 down_read(&slub_lock);
3221                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3222                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3223                                                         GFP_KERNEL);
3224                 up_read(&slub_lock);
3225                 break;
3226
3227         case CPU_UP_CANCELED:
3228         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3229         case CPU_DEAD:
3230         case CPU_DEAD_FROZEN:
3231                 down_read(&slub_lock);
3232                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3233                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3234
3235                         local_irq_save(flags);
3236                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3237                         local_irq_restore(flags);
3238                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3239                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3240                 }
3241                 up_read(&slub_lock);
3242                 break;
3243         default:
3244                 break;
3245         }
3246         return NOTIFY_OK;
3247 }
3248
3249 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3250         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3251 };
3252
3253 #endif
3254
3255 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
3256 {
3257         struct kmem_cache *s;
3258
3259         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3260                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3261
3262         s = get_slab(size, gfpflags);
3263
3264         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3265                 return s;
3266
3267         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3268 }
3269
3270 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3271                                         int node, void *caller)
3272 {
3273         struct kmem_cache *s;
3274
3275         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3276                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
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, node, caller);
3284 }
3285
3286 #if (defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)) || defined(CONFIG_SLABINFO)
3287 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
3288                                         int (*get_count)(struct page *))
3289 {
3290         unsigned long flags;
3291         unsigned long x = 0;
3292         struct page *page;
3293
3294         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3295         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3296                 x += get_count(page);
3297         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3298         return x;
3299 }
3300
3301 static int count_inuse(struct page *page)
3302 {
3303         return page->inuse;
3304 }
3305
3306 static int count_total(struct page *page)
3307 {
3308         return page->objects;
3309 }
3310
3311 static int count_free(struct page *page)
3312 {
3313         return page->objects - page->inuse;
3314 }
3315 #endif
3316
3317 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
3318 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3319                                                 unsigned long *map)
3320 {
3321         void *p;
3322         void *addr = page_address(page);
3323
3324         if (!check_slab(s, page) ||
3325                         !on_freelist(s, page, NULL))
3326                 return 0;
3327
3328         /* Now we know that a valid freelist exists */
3329         bitmap_zero(map, page->objects);
3330
3331         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3332                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3333                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3334                         return 0;
3335         }
3336
3337         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3338                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3339                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3340                                 return 0;
3341         return 1;
3342 }
3343
3344 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3345                                                 unsigned long *map)
3346 {
3347         if (slab_trylock(page)) {
3348                 validate_slab(s, page, map);
3349                 slab_unlock(page);
3350         } else
3351                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3352                         s->name, page);
3353
3354         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3355                 if (!SlabDebug(page))
3356                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug not set "
3357                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3358         } else {
3359                 if (SlabDebug(page))
3360                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug set on "
3361                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3362         }
3363 }
3364
3365 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3366                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3367 {
3368         unsigned long count = 0;
3369         struct page *page;
3370         unsigned long flags;
3371
3372         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3373
3374         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3375                 validate_slab_slab(s, page, map);
3376                 count++;
3377         }
3378         if (count != n->nr_partial)
3379                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3380                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3381
3382         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3383                 goto out;
3384
3385         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3386                 validate_slab_slab(s, page, map);
3387                 count++;
3388         }
3389         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3390                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3391                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3392                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3393
3394 out:
3395         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3396         return count;
3397 }
3398
3399 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3400 {
3401         int node;
3402         unsigned long count = 0;
3403         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3404                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3405
3406         if (!map)
3407                 return -ENOMEM;
3408
3409         flush_all(s);
3410         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3411                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3412
3413                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3414         }
3415         kfree(map);
3416         return count;
3417 }
3418
3419 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3420 static void resiliency_test(void)
3421 {
3422         u8 *p;
3423
3424         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3425         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3426         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3427
3428         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3429         p[16] = 0x12;
3430         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3431                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3432
3433         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3434
3435         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3436         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3437         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3438         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3439                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3440         printk(KERN_ERR
3441                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3442
3443         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3444         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3445         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3446         *p = 0x56;
3447         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3448                                                                         p);
3449         printk(KERN_ERR
3450                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3451         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3452
3453         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3454         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3455         kfree(p);
3456         *p = 0x78;
3457         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3458         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3459
3460         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3461         kfree(p);
3462         p[50] = 0x9a;
3463         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3464                         p);
3465         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3466
3467         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3468         kfree(p);
3469         p[512] = 0xab;
3470         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3471         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3472 }
3473 #else
3474 static void resiliency_test(void) {};
3475 #endif
3476
3477 /*
3478  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3479  * and freed.
3480  */
3481
3482 struct location {
3483         unsigned long count;
3484         void *addr;
3485         long long sum_time;
3486         long min_time;
3487         long max_time;
3488         long min_pid;
3489         long max_pid;
3490         cpumask_t cpus;
3491         nodemask_t nodes;
3492 };
3493
3494 struct loc_track {
3495         unsigned long max;
3496         unsigned long count;
3497         struct location *loc;
3498 };
3499
3500 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3501 {
3502         if (t->max)
3503                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3504                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3505 }
3506
3507 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3508 {
3509         struct location *l;
3510         int order;
3511
3512         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3513
3514         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3515         if (!l)
3516                 return 0;
3517
3518         if (t->count) {
3519                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3520                 free_loc_track(t);
3521         }
3522         t->max = max;
3523         t->loc = l;
3524         return 1;
3525 }
3526
3527 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3528                                 const struct track *track)
3529 {
3530         long start, end, pos;
3531         struct location *l;
3532         void *caddr;
3533         unsigned long age = jiffies - track->when;
3534
3535         start = -1;
3536         end = t->count;
3537
3538         for ( ; ; ) {
3539                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3540
3541                 /*
3542                  * There is nothing at "end". If we end up there
3543                  * we need to add something to before end.
3544                  */
3545                 if (pos == end)
3546                         break;
3547
3548                 caddr = t->loc[pos].addr;
3549                 if (track->addr == caddr) {
3550
3551                         l = &t->loc[pos];
3552                         l->count++;
3553                         if (track->when) {
3554                                 l->sum_time += age;
3555                                 if (age < l->min_time)
3556                                         l->min_time = age;
3557                                 if (age > l->max_time)
3558                                         l->max_time = age;
3559
3560                                 if (track->pid < l->min_pid)
3561                                         l->min_pid = track->pid;
3562                                 if (track->pid > l->max_pid)
3563                                         l->max_pid = track->pid;
3564
3565                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3566                         }
3567                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3568                         return 1;
3569                 }
3570
3571                 if (track->addr < caddr)
3572                         end = pos;
3573                 else
3574                         start = pos;
3575         }
3576
3577         /*
3578          * Not found. Insert new tracking element.
3579          */
3580         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3581                 return 0;
3582
3583         l = t->loc + pos;
3584         if (pos < t->count)
3585                 memmove(l + 1, l,
3586                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3587         t->count++;
3588         l->count = 1;
3589         l->addr = track->addr;
3590         l->sum_time = age;
3591         l->min_time = age;
3592         l->max_time = age;
3593         l->min_pid = track->pid;
3594         l->max_pid = track->pid;
3595         cpus_clear(l->cpus);
3596         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3597         nodes_clear(l->nodes);
3598         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3599         return 1;
3600 }
3601
3602 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3603                 struct page *page, enum track_item alloc)
3604 {
3605         void *addr = page_address(page);
3606         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3607         void *p;
3608
3609         bitmap_zero(map, page->objects);
3610         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3611                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3612
3613         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3614                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3615                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3616 }
3617
3618 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3619                                         enum track_item alloc)
3620 {
3621         int len = 0;
3622         unsigned long i;
3623         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3624         int node;
3625
3626         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3627                         GFP_TEMPORARY))
3628                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3629
3630         /* Push back cpu slabs */
3631         flush_all(s);
3632
3633         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3634                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3635                 unsigned long flags;
3636                 struct page *page;
3637
3638                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3639                         continue;
3640
3641                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3642                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3643                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3644                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3645                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3646                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3647         }
3648
3649         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3650                 struct location *l = &t.loc[i];
3651
3652                 if (len > PAGE_SIZE - 100)
3653                         break;
3654                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3655
3656                 if (l->addr)
3657                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3658                 else
3659                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3660
3661                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3662                         unsigned long remainder;
3663
3664                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3665                         l->min_time,
3666                         div_long_long_rem(l->sum_time, l->count, &remainder),
3667                         l->max_time);
3668                 } else
3669                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3670                                 l->min_time);
3671
3672                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3673                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3674                                 l->min_pid, l->max_pid);
3675                 else
3676                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3677                                 l->min_pid);
3678
3679                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3680                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3681                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3682                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3683                                         l->cpus);
3684                 }
3685
3686                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3687                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3688                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3689                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3690                                         l->nodes);
3691                 }
3692
3693                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3694         }
3695
3696         free_loc_track(&t);
3697         if (!t.count)
3698                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3699         return len;
3700 }
3701
3702 enum slab_stat_type {
3703         SL_ALL,                 /* All slabs */
3704         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3705         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3706         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3707         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3708 };
3709
3710 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3711 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3712 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3713 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3714 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3715
3716 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3717                             char *buf, unsigned long flags)
3718 {
3719         unsigned long total = 0;
3720         int node;
3721         int x;
3722         unsigned long *nodes;
3723         unsigned long *per_cpu;
3724
3725         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3726         if (!nodes)
3727                 return -ENOMEM;
3728         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3729
3730         if (flags & SO_CPU) {
3731                 int cpu;
3732
3733                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3734                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3735
3736                         if (!c || c->node < 0)
3737                                 continue;
3738
3739                         if (c->page) {
3740                                         if (flags & SO_TOTAL)
3741                                                 x = c->page->objects;
3742                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3743                                         x = c->page->inuse;
3744                                 else
3745                                         x = 1;
3746
3747                                 total += x;
3748                                 nodes[c->node] += x;
3749                         }
3750                         per_cpu[c->node]++;
3751                 }
3752         }
3753
3754         if (flags & SO_ALL) {
3755                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3756                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3757
3758                 if (flags & SO_TOTAL)
3759                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3760                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3761                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3762                                 count_partial(n, count_free);
3763
3764                         else
3765                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3766                         total += x;
3767                         nodes[node] += x;
3768                 }
3769
3770         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
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 = count_partial(n, count_total);
3776                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3777                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3778                         else
3779                                 x = n->nr_partial;
3780                         total += x;
3781                         nodes[node] += x;
3782                 }
3783         }
3784         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3785 #ifdef CONFIG_NUMA
3786         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3787                 if (nodes[node])
3788                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3789                                         node, nodes[node]);
3790 #endif
3791         kfree(nodes);
3792         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3793 }
3794
3795 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3796 {
3797         int node;
3798         int cpu;
3799
3800         for_each_possible_cpu(cpu) {
3801                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3802
3803                 if (c && c->page)
3804                         return 1;
3805         }
3806
3807         for_each_online_node(node) {
3808                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3809
3810                 if (!n)
3811                         continue;
3812
3813                 if (n->nr_partial || atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3814                         return 1;
3815         }
3816         return 0;
3817 }
3818
3819 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3820 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3821
3822 struct slab_attribute {
3823         struct attribute attr;
3824         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3825         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3826 };
3827
3828 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3829         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3830
3831 #define SLAB_ATTR(_name) \
3832         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3833         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3834
3835 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3836 {
3837         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3838 }
3839 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3840
3841 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3842 {
3843         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3844 }
3845 SLAB_ATTR_RO(align);
3846
3847 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3848 {
3849         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3850 }
3851 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3852
3853 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3854 {
3855         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3856 }
3857 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3858
3859 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3860 {
3861         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3862 }
3863 SLAB_ATTR_RO(order);
3864
3865 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3866 {
3867         if (s->ctor) {
3868                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3869
3870                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3871         }
3872         return 0;
3873 }
3874 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3875
3876 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3877 {
3878         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3879 }
3880 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3881
3882 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3883 {
3884         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3885 }
3886 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3887
3888 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3889 {
3890         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3891 }
3892 SLAB_ATTR_RO(partial);
3893
3894 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3895 {
3896         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3897 }
3898 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3899
3900 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3901 {
3902         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3903 }
3904 SLAB_ATTR_RO(objects);
3905
3906 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3907 {
3908         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3909 }
3910 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3911
3912 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3913 {
3914         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3915 }
3916 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3917
3918 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3919 {
3920         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3921 }
3922
3923 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3924                                 const char *buf, size_t length)
3925 {
3926         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3927         if (buf[0] == '1')
3928                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3929         return length;
3930 }
3931 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3932
3933 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3934 {
3935         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3936 }
3937
3938 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3939                                                         size_t length)
3940 {
3941         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3942         if (buf[0] == '1')
3943                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3944         return length;
3945 }
3946 SLAB_ATTR(trace);
3947
3948 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3949 {
3950         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3951 }
3952
3953 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3954                                 const char *buf, size_t length)
3955 {
3956         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3957         if (buf[0] == '1')
3958                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3959         return length;
3960 }
3961 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3962
3963 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3964 {
3965         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3966 }
3967 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3968
3969 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3970 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3971 {
3972         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3973 }
3974 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3975 #endif
3976
3977 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3978 {
3979         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3980 }
3981 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3982
3983 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3984 {
3985         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3986 }
3987
3988 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3989                                 const char *buf, size_t length)
3990 {
3991         if (any_slab_objects(s))
3992                 return -EBUSY;
3993
3994         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3995         if (buf[0] == '1')
3996                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3997         calculate_sizes(s);
3998         return length;
3999 }
4000 SLAB_ATTR(red_zone);
4001
4002 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4003 {
4004         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4005 }
4006
4007 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4008                                 const char *buf, size_t length)
4009 {
4010         if (any_slab_objects(s))
4011                 return -EBUSY;
4012
4013         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4014         if (buf[0] == '1')
4015                 s->flags |= SLAB_POISON;
4016         calculate_sizes(s);
4017         return length;
4018 }
4019 SLAB_ATTR(poison);
4020
4021 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4022 {
4023         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4024 }
4025
4026 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4027                                 const char *buf, size_t length)
4028 {
4029         if (any_slab_objects(s))
4030                 return -EBUSY;
4031
4032         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4033         if (buf[0] == '1')
4034                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4035         calculate_sizes(s);
4036         return length;
4037 }
4038 SLAB_ATTR(store_user);
4039
4040 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4041 {
4042         return 0;
4043 }
4044
4045 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4046                         const char *buf, size_t length)
4047 {
4048         int ret = -EINVAL;
4049
4050         if (buf[0] == '1') {
4051                 ret = validate_slab_cache(s);
4052                 if (ret >= 0)
4053                         ret = length;
4054         }
4055         return ret;
4056 }
4057 SLAB_ATTR(validate);
4058
4059 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4060 {
4061         return 0;
4062 }
4063
4064 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4065                         const char *buf, size_t length)
4066 {
4067         if (buf[0] == '1') {
4068                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4069
4070                 if (rc)
4071                         return rc;
4072         } else
4073                 return -EINVAL;
4074         return length;
4075 }
4076 SLAB_ATTR(shrink);
4077
4078 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4079 {
4080         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4081                 return -ENOSYS;
4082         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4083 }
4084 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4085
4086 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4087 {
4088         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4089                 return -ENOSYS;
4090         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4091 }
4092 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4093
4094 #ifdef CONFIG_NUMA
4095 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4096 {
4097         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4098 }
4099
4100 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4101                                 const char *buf, size_t length)
4102 {
4103         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
4104
4105         if (n < 100)
4106                 s->remote_node_defrag_ratio = n * 10;
4107         return length;
4108 }
4109 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4110 #endif
4111
4112 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4113 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4114 {
4115         unsigned long sum  = 0;
4116         int cpu;
4117         int len;
4118         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4119
4120         if (!data)
4121                 return -ENOMEM;
4122
4123         for_each_online_cpu(cpu) {
4124                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4125
4126                 data[cpu] = x;
4127                 sum += x;
4128         }
4129
4130         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4131
4132 #ifdef CONFIG_SMP
4133         for_each_online_cpu(cpu) {
4134                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4135                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4136         }
4137 #endif
4138         kfree(data);
4139         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4140 }
4141
4142 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4143 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4144 {                                                               \
4145         return show_stat(s, buf, si);                           \
4146 }                                                               \
4147 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4148
4149 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4150 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4151 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4152 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4153 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4154 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4155 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4156 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4157 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4158 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4159 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4160 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4161 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4162 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4163 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4164 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4165 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4166
4167 #endif
4168
4169 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4170         &slab_size_attr.attr,
4171         &object_size_attr.attr,
4172         &objs_per_slab_attr.attr,
4173         &order_attr.attr,
4174         &objects_attr.attr,
4175         &objects_partial_attr.attr,
4176         &total_objects_attr.attr,
4177         &slabs_attr.attr,
4178         &partial_attr.attr,
4179         &cpu_slabs_attr.attr,
4180         &ctor_attr.attr,
4181         &aliases_attr.attr,
4182         &align_attr.attr,
4183         &sanity_checks_attr.attr,
4184         &trace_attr.attr,
4185         &hwcache_align_attr.attr,
4186         &reclaim_account_attr.attr,
4187         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4188         &red_zone_attr.attr,
4189         &poison_attr.attr,
4190         &store_user_attr.attr,
4191         &validate_attr.attr,
4192         &shrink_attr.attr,
4193         &alloc_calls_attr.attr,
4194         &free_calls_attr.attr,
4195 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4196         &cache_dma_attr.attr,
4197 #endif
4198 #ifdef CONFIG_NUMA
4199         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4200 #endif
4201 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4202         &alloc_fastpath_attr.attr,
4203         &alloc_slowpath_attr.attr,
4204         &free_fastpath_attr.attr,
4205         &free_slowpath_attr.attr,
4206         &free_frozen_attr.attr,
4207         &free_add_partial_attr.attr,
4208         &free_remove_partial_attr.attr,
4209         &alloc_from_partial_attr.attr,
4210         &alloc_slab_attr.attr,
4211         &alloc_refill_attr.attr,
4212         &free_slab_attr.attr,
4213         &cpuslab_flush_attr.attr,
4214         &deactivate_full_attr.attr,
4215         &deactivate_empty_attr.attr,
4216         &deactivate_to_head_attr.attr,
4217         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4218         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4219 #endif
4220         NULL
4221 };
4222
4223 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4224         .attrs = slab_attrs,
4225 };
4226
4227 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4228                                 struct attribute *attr,
4229                                 char *buf)
4230 {
4231         struct slab_attribute *attribute;
4232         struct kmem_cache *s;
4233         int err;
4234
4235         attribute = to_slab_attr(attr);
4236         s = to_slab(kobj);
4237
4238         if (!attribute->show)
4239                 return -EIO;
4240
4241         err = attribute->show(s, buf);
4242
4243         return err;
4244 }
4245
4246 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4247                                 struct attribute *attr,
4248                                 const char *buf, size_t len)
4249 {
4250         struct slab_attribute *attribute;
4251         struct kmem_cache *s;
4252         int err;
4253
4254         attribute = to_slab_attr(attr);
4255         s = to_slab(kobj);
4256
4257         if (!attribute->store)
4258                 return -EIO;
4259
4260         err = attribute->store(s, buf, len);
4261
4262         return err;
4263 }
4264
4265 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4266 {
4267         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4268
4269         kfree(s);
4270 }
4271
4272 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4273         .show = slab_attr_show,
4274         .store = slab_attr_store,
4275 };
4276
4277 static struct kobj_type slab_ktype = {
4278         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4279         .release = kmem_cache_release
4280 };
4281
4282 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4283 {
4284         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4285
4286         if (ktype == &slab_ktype)
4287                 return 1;
4288         return 0;
4289 }
4290
4291 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4292         .filter = uevent_filter,
4293 };
4294
4295 static struct kset *slab_kset;
4296
4297 #define ID_STR_LENGTH 64
4298
4299 /* Create a unique string id for a slab cache:
4300  *
4301  * Format       :[flags-]size
4302  */
4303 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4304 {
4305         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4306         char *p = name;
4307
4308         BUG_ON(!name);
4309
4310         *p++ = ':';
4311         /*
4312          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4313          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4314          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4315          * are matched during merging to guarantee that the id is
4316          * unique.
4317          */
4318         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4319                 *p++ = 'd';
4320         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4321                 *p++ = 'a';
4322         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4323                 *p++ = 'F';
4324         if (p != name + 1)
4325                 *p++ = '-';
4326         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4327         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4328         return name;
4329 }
4330
4331 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4332 {
4333         int err;
4334         const char *name;
4335         int unmergeable;
4336
4337         if (slab_state < SYSFS)
4338                 /* Defer until later */
4339                 return 0;
4340
4341         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4342         if (unmergeable) {
4343                 /*
4344                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4345                  * This is typically the case for debug situations. In that
4346                  * case we can catch duplicate names easily.
4347                  */
4348                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4349                 name = s->name;
4350         } else {
4351                 /*
4352                  * Create a unique name for the slab as a target
4353                  * for the symlinks.
4354                  */
4355                 name = create_unique_id(s);
4356         }
4357
4358         s->kobj.kset = slab_kset;
4359         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4360         if (err) {
4361                 kobject_put(&s->kobj);
4362                 return err;
4363         }
4364
4365         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4366         if (err)
4367                 return err;
4368         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4369         if (!unmergeable) {
4370                 /* Setup first alias */
4371                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4372                 kfree(name);
4373         }
4374         return 0;
4375 }
4376
4377 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4378 {
4379         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4380         kobject_del(&s->kobj);
4381         kobject_put(&s->kobj);
4382 }
4383
4384 /*
4385  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4386  * available lest we loose that information.
4387  */
4388 struct saved_alias {
4389         struct kmem_cache *s;
4390         const char *name;
4391         struct saved_alias *next;
4392 };
4393
4394 static struct saved_alias *alias_list;
4395
4396 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4397 {
4398         struct saved_alias *al;
4399
4400         if (slab_state == SYSFS) {
4401                 /*
4402                  * If we have a leftover link then remove it.
4403                  */
4404                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4405                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4406         }
4407
4408         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4409         if (!al)
4410                 return -ENOMEM;
4411
4412         al->s = s;
4413         al->name = name;
4414         al->next = alias_list;
4415         alias_list = al;
4416         return 0;
4417 }
4418
4419 static int __init slab_sysfs_init(void)
4420 {
4421         struct kmem_cache *s;
4422         int err;
4423
4424         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4425         if (!slab_kset) {
4426                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4427                 return -ENOSYS;
4428         }
4429
4430         slab_state = SYSFS;
4431
4432         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4433                 err = sysfs_slab_add(s);
4434                 if (err)
4435                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4436                                                 " to sysfs\n", s->name);
4437         }
4438
4439         while (alias_list) {
4440                 struct saved_alias *al = alias_list;
4441
4442                 alias_list = alias_list->next;
4443                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4444                 if (err)
4445                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4446                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4447                 kfree(al);
4448         }
4449
4450         resiliency_test();
4451         return 0;
4452 }
4453
4454 __initcall(slab_sysfs_init);
4455 #endif
4456
4457 /*
4458  * The /proc/slabinfo ABI
4459  */
4460 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4461
4462 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user * buffer,
4463                        size_t count, loff_t *ppos)
4464 {
4465         return -EINVAL;
4466 }
4467
4468
4469 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4470 {
4471         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4472         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4473                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4474         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4475         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4476         seq_putc(m, '\n');
4477 }
4478
4479 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4480 {
4481         loff_t n = *pos;
4482
4483         down_read(&slub_lock);
4484         if (!n)
4485                 print_slabinfo_header(m);
4486
4487         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4488 }
4489
4490 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4491 {
4492         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4493 }
4494
4495 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4496 {
4497         up_read(&slub_lock);
4498 }
4499
4500 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4501 {
4502         unsigned long nr_partials = 0;
4503         unsigned long nr_slabs = 0;
4504         unsigned long nr_inuse = 0;
4505         unsigned long nr_objs = 0;
4506         unsigned long nr_free = 0;
4507         struct kmem_cache *s;
4508         int node;
4509
4510         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4511
4512         for_each_online_node(node) {
4513                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4514
4515                 if (!n)
4516                         continue;
4517
4518                 nr_partials += n->nr_partial;
4519                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4520                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4521                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4522         }
4523
4524         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4525
4526         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4527                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4528                    (1 << oo_order(s->oo)));
4529         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4530         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4531                    0UL);
4532         seq_putc(m, '\n');
4533         return 0;
4534 }
4535
4536 const struct seq_operations slabinfo_op = {
4537         .start = s_start,
4538         .next = s_next,
4539         .stop = s_stop,
4540         .show = s_show,
4541 };
4542
4543 #endif /* CONFIG_SLABINFO */