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