slub: Determine gfpflags once and not every time a slab is allocated
[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 static 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         flags |= s->allocflags;
1082
1083         if (node == -1)
1084                 page = alloc_pages(flags, s->order);
1085         else
1086                 page = alloc_pages_node(node, flags, s->order);
1087
1088         if (!page)
1089                 return NULL;
1090
1091         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1092                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1093                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1094                 pages);
1095
1096         return page;
1097 }
1098
1099 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1100                                 void *object)
1101 {
1102         setup_object_debug(s, page, object);
1103         if (unlikely(s->ctor))
1104                 s->ctor(s, object);
1105 }
1106
1107 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1108 {
1109         struct page *page;
1110         struct kmem_cache_node *n;
1111         void *start;
1112         void *last;
1113         void *p;
1114
1115         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1116
1117         page = allocate_slab(s,
1118                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1119         if (!page)
1120                 goto out;
1121
1122         n = get_node(s, page_to_nid(page));
1123         if (n)
1124                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
1125         page->slab = s;
1126         page->flags |= 1 << PG_slab;
1127         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1128                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1129                 SetSlabDebug(page);
1130
1131         start = page_address(page);
1132         page->end = start + 1;
1133
1134         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1135                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << s->order);
1136
1137         last = start;
1138         for_each_object(p, s, start) {
1139                 setup_object(s, page, last);
1140                 set_freepointer(s, last, p);
1141                 last = p;
1142         }
1143         setup_object(s, page, last);
1144         set_freepointer(s, last, page->end);
1145
1146         page->freelist = start;
1147         page->inuse = 0;
1148 out:
1149         return page;
1150 }
1151
1152 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1153 {
1154         int pages = 1 << s->order;
1155
1156         if (unlikely(SlabDebug(page))) {
1157                 void *p;
1158
1159                 slab_pad_check(s, page);
1160                 for_each_object(p, s, slab_address(page))
1161                         check_object(s, page, p, 0);
1162                 ClearSlabDebug(page);
1163         }
1164
1165         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1166                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1167                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1168                 -pages);
1169
1170         page->mapping = NULL;
1171         __free_pages(page, s->order);
1172 }
1173
1174 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1175 {
1176         struct page *page;
1177
1178         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1179         __free_slab(page->slab, page);
1180 }
1181
1182 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1183 {
1184         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1185                 /*
1186                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1187                  */
1188                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1189
1190                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1191         } else
1192                 __free_slab(s, page);
1193 }
1194
1195 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1196 {
1197         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1198
1199         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
1200         reset_page_mapcount(page);
1201         __ClearPageSlab(page);
1202         free_slab(s, page);
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Per slab locking using the pagelock
1207  */
1208 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1209 {
1210         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1211 }
1212
1213 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1214 {
1215         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1216 }
1217
1218 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1219 {
1220         int rc = 1;
1221
1222         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1223         return rc;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * Management of partially allocated slabs
1228  */
1229 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1230                                 struct page *page, int tail)
1231 {
1232         spin_lock(&n->list_lock);
1233         n->nr_partial++;
1234         if (tail)
1235                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1236         else
1237                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1238         spin_unlock(&n->list_lock);
1239 }
1240
1241 static void remove_partial(struct kmem_cache *s,
1242                                                 struct page *page)
1243 {
1244         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1245
1246         spin_lock(&n->list_lock);
1247         list_del(&page->lru);
1248         n->nr_partial--;
1249         spin_unlock(&n->list_lock);
1250 }
1251
1252 /*
1253  * Lock slab and remove from the partial list.
1254  *
1255  * Must hold list_lock.
1256  */
1257 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1258 {
1259         if (slab_trylock(page)) {
1260                 list_del(&page->lru);
1261                 n->nr_partial--;
1262                 SetSlabFrozen(page);
1263                 return 1;
1264         }
1265         return 0;
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1270  */
1271 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1272 {
1273         struct page *page;
1274
1275         /*
1276          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1277          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1278          * partial slab and there is none available then get_partials()
1279          * will return NULL.
1280          */
1281         if (!n || !n->nr_partial)
1282                 return NULL;
1283
1284         spin_lock(&n->list_lock);
1285         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1286                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1287                         goto out;
1288         page = NULL;
1289 out:
1290         spin_unlock(&n->list_lock);
1291         return page;
1292 }
1293
1294 /*
1295  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1296  */
1297 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1298 {
1299 #ifdef CONFIG_NUMA
1300         struct zonelist *zonelist;
1301         struct zone **z;
1302         struct page *page;
1303
1304         /*
1305          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1306          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1307          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1308          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1309          *
1310          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1311          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1312          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1313          * from other nodes and filled up.
1314          *
1315          * If /sys/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1316          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1317          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1318          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1319          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1320          * with available objects.
1321          */
1322         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1323                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1324                 return NULL;
1325
1326         zonelist = &NODE_DATA(
1327                 slab_node(current->mempolicy))->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
1328         for (z = zonelist->zones; *z; z++) {
1329                 struct kmem_cache_node *n;
1330
1331                 n = get_node(s, zone_to_nid(*z));
1332
1333                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(*z, flags) &&
1334                                 n->nr_partial > MIN_PARTIAL) {
1335                         page = get_partial_node(n);
1336                         if (page)
1337                                 return page;
1338                 }
1339         }
1340 #endif
1341         return NULL;
1342 }
1343
1344 /*
1345  * Get a partial page, lock it and return it.
1346  */
1347 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1348 {
1349         struct page *page;
1350         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1351
1352         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1353         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1354                 return page;
1355
1356         return get_any_partial(s, flags);
1357 }
1358
1359 /*
1360  * Move a page back to the lists.
1361  *
1362  * Must be called with the slab lock held.
1363  *
1364  * On exit the slab lock will have been dropped.
1365  */
1366 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1367 {
1368         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1369         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1370
1371         ClearSlabFrozen(page);
1372         if (page->inuse) {
1373
1374                 if (page->freelist != page->end) {
1375                         add_partial(n, page, tail);
1376                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1377                 } else {
1378                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1379                         if (SlabDebug(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1380                                 add_full(n, page);
1381                 }
1382                 slab_unlock(page);
1383         } else {
1384                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1385                 if (n->nr_partial < MIN_PARTIAL) {
1386                         /*
1387                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1388                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1389                          * to come after the other slabs with objects in
1390                          * order to fill them up. That way the size of the
1391                          * partial list stays small. kmem_cache_shrink can
1392                          * reclaim empty slabs from the partial list.
1393                          */
1394                         add_partial(n, page, 1);
1395                         slab_unlock(page);
1396                 } else {
1397                         slab_unlock(page);
1398                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1399                         discard_slab(s, page);
1400                 }
1401         }
1402 }
1403
1404 /*
1405  * Remove the cpu slab
1406  */
1407 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1408 {
1409         struct page *page = c->page;
1410         int tail = 1;
1411
1412         if (c->freelist)
1413                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1414         /*
1415          * Merge cpu freelist into freelist. Typically we get here
1416          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1417          * to occur.
1418          *
1419          * We need to use _is_end here because deactivate slab may
1420          * be called for a debug slab. Then c->freelist may contain
1421          * a dummy pointer.
1422          */
1423         while (unlikely(!is_end(c->freelist))) {
1424                 void **object;
1425
1426                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1427
1428                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1429                 object = c->freelist;
1430                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1431
1432                 /* And put onto the regular freelist */
1433                 object[c->offset] = page->freelist;
1434                 page->freelist = object;
1435                 page->inuse--;
1436         }
1437         c->page = NULL;
1438         unfreeze_slab(s, page, tail);
1439 }
1440
1441 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1442 {
1443         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1444         slab_lock(c->page);
1445         deactivate_slab(s, c);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Flush cpu slab.
1450  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1451  */
1452 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1453 {
1454         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1455
1456         if (likely(c && c->page))
1457                 flush_slab(s, c);
1458 }
1459
1460 static void flush_cpu_slab(void *d)
1461 {
1462         struct kmem_cache *s = d;
1463
1464         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1465 }
1466
1467 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1468 {
1469 #ifdef CONFIG_SMP
1470         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1471 #else
1472         unsigned long flags;
1473
1474         local_irq_save(flags);
1475         flush_cpu_slab(s);
1476         local_irq_restore(flags);
1477 #endif
1478 }
1479
1480 /*
1481  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1482  * locality expectations.
1483  */
1484 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1485 {
1486 #ifdef CONFIG_NUMA
1487         if (node != -1 && c->node != node)
1488                 return 0;
1489 #endif
1490         return 1;
1491 }
1492
1493 /*
1494  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1495  * debugging duties.
1496  *
1497  * Interrupts are disabled.
1498  *
1499  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1500  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1501  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1502  *
1503  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1504  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1505  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1506  *
1507  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1508  * we need to allocate a new slab. This is slowest path since we may sleep.
1509  */
1510 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1511                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1512 {
1513         void **object;
1514         struct page *new;
1515 #ifdef SLUB_FASTPATH
1516         unsigned long flags;
1517
1518         local_irq_save(flags);
1519 #endif
1520         if (!c->page)
1521                 goto new_slab;
1522
1523         slab_lock(c->page);
1524         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1525                 goto another_slab;
1526         stat(c, ALLOC_REFILL);
1527 load_freelist:
1528         object = c->page->freelist;
1529         if (unlikely(object == c->page->end))
1530                 goto another_slab;
1531         if (unlikely(SlabDebug(c->page)))
1532                 goto debug;
1533
1534         object = c->page->freelist;
1535         c->freelist = object[c->offset];
1536         c->page->inuse = s->objects;
1537         c->page->freelist = c->page->end;
1538         c->node = page_to_nid(c->page);
1539 unlock_out:
1540         slab_unlock(c->page);
1541         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1542 out:
1543 #ifdef SLUB_FASTPATH
1544         local_irq_restore(flags);
1545 #endif
1546         return object;
1547
1548 another_slab:
1549         deactivate_slab(s, c);
1550
1551 new_slab:
1552         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1553         if (new) {
1554                 c->page = new;
1555                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1556                 goto load_freelist;
1557         }
1558
1559         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1560                 local_irq_enable();
1561
1562         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1563
1564         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1565                 local_irq_disable();
1566
1567         if (new) {
1568                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1569                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1570                 if (c->page)
1571                         flush_slab(s, c);
1572                 slab_lock(new);
1573                 SetSlabFrozen(new);
1574                 c->page = new;
1575                 goto load_freelist;
1576         }
1577         object = NULL;
1578         goto out;
1579 debug:
1580         object = c->page->freelist;
1581         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1582                 goto another_slab;
1583
1584         c->page->inuse++;
1585         c->page->freelist = object[c->offset];
1586         c->node = -1;
1587         goto unlock_out;
1588 }
1589
1590 /*
1591  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1592  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1593  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1594  *
1595  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1596  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1597  *
1598  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1599  */
1600 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1601                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1602 {
1603         void **object;
1604         struct kmem_cache_cpu *c;
1605
1606 /*
1607  * The SLUB_FASTPATH path is provisional and is currently disabled if the
1608  * kernel is compiled with preemption or if the arch does not support
1609  * fast cmpxchg operations. There are a couple of coming changes that will
1610  * simplify matters and allow preemption. Ultimately we may end up making
1611  * SLUB_FASTPATH the default.
1612  *
1613  * 1. The introduction of the per cpu allocator will avoid array lookups
1614  *    through get_cpu_slab(). A special register can be used instead.
1615  *
1616  * 2. The introduction of per cpu atomic operations (cpu_ops) means that
1617  *    we can realize the logic here entirely with per cpu atomics. The
1618  *    per cpu atomic ops will take care of the preemption issues.
1619  */
1620
1621 #ifdef SLUB_FASTPATH
1622         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1623         do {
1624                 object = c->freelist;
1625                 if (unlikely(is_end(object) || !node_match(c, node))) {
1626                         object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1627                         break;
1628                 }
1629                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1630         } while (cmpxchg_local(&c->freelist, object, object[c->offset])
1631                                                                 != object);
1632 #else
1633         unsigned long flags;
1634
1635         local_irq_save(flags);
1636         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1637         if (unlikely(is_end(c->freelist) || !node_match(c, node)))
1638
1639                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1640
1641         else {
1642                 object = c->freelist;
1643                 c->freelist = object[c->offset];
1644                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1645         }
1646         local_irq_restore(flags);
1647 #endif
1648
1649         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1650                 memset(object, 0, c->objsize);
1651
1652         return object;
1653 }
1654
1655 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1656 {
1657         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1658 }
1659 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1660
1661 #ifdef CONFIG_NUMA
1662 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1663 {
1664         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1665 }
1666 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1667 #endif
1668
1669 /*
1670  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1671  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1672  *
1673  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1674  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1675  * handling required then we can return immediately.
1676  */
1677 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1678                                 void *x, void *addr, unsigned int offset)
1679 {
1680         void *prior;
1681         void **object = (void *)x;
1682         struct kmem_cache_cpu *c;
1683
1684 #ifdef SLUB_FASTPATH
1685         unsigned long flags;
1686
1687         local_irq_save(flags);
1688 #endif
1689         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1690         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1691         slab_lock(page);
1692
1693         if (unlikely(SlabDebug(page)))
1694                 goto debug;
1695 checks_ok:
1696         prior = object[offset] = page->freelist;
1697         page->freelist = object;
1698         page->inuse--;
1699
1700         if (unlikely(SlabFrozen(page))) {
1701                 stat(c, FREE_FROZEN);
1702                 goto out_unlock;
1703         }
1704
1705         if (unlikely(!page->inuse))
1706                 goto slab_empty;
1707
1708         /*
1709          * Objects left in the slab. If it
1710          * was not on the partial list before
1711          * then add it.
1712          */
1713         if (unlikely(prior == page->end)) {
1714                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1715                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1716         }
1717
1718 out_unlock:
1719         slab_unlock(page);
1720 #ifdef SLUB_FASTPATH
1721         local_irq_restore(flags);
1722 #endif
1723         return;
1724
1725 slab_empty:
1726         if (prior != page->end) {
1727                 /*
1728                  * Slab still on the partial list.
1729                  */
1730                 remove_partial(s, page);
1731                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1732         }
1733         slab_unlock(page);
1734         stat(c, FREE_SLAB);
1735 #ifdef SLUB_FASTPATH
1736         local_irq_restore(flags);
1737 #endif
1738         discard_slab(s, page);
1739         return;
1740
1741 debug:
1742         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1743                 goto out_unlock;
1744         goto checks_ok;
1745 }
1746
1747 /*
1748  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1749  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1750  *
1751  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1752  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1753  * the item before.
1754  *
1755  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1756  * with all sorts of special processing.
1757  */
1758 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1759                         struct page *page, void *x, void *addr)
1760 {
1761         void **object = (void *)x;
1762         struct kmem_cache_cpu *c;
1763
1764 #ifdef SLUB_FASTPATH
1765         void **freelist;
1766
1767         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1768         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1769         do {
1770                 freelist = c->freelist;
1771                 barrier();
1772                 /*
1773                  * If the compiler would reorder the retrieval of c->page to
1774                  * come before c->freelist then an interrupt could
1775                  * change the cpu slab before we retrieve c->freelist. We
1776                  * could be matching on a page no longer active and put the
1777                  * object onto the freelist of the wrong slab.
1778                  *
1779                  * On the other hand: If we already have the freelist pointer
1780                  * then any change of cpu_slab will cause the cmpxchg to fail
1781                  * since the freelist pointers are unique per slab.
1782                  */
1783                 if (unlikely(page != c->page || c->node < 0)) {
1784                         __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1785                         break;
1786                 }
1787                 object[c->offset] = freelist;
1788                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1789         } while (cmpxchg_local(&c->freelist, freelist, object) != freelist);
1790 #else
1791         unsigned long flags;
1792
1793         local_irq_save(flags);
1794         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1795         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1796         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1797                 object[c->offset] = c->freelist;
1798                 c->freelist = object;
1799                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1800         } else
1801                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1802
1803         local_irq_restore(flags);
1804 #endif
1805 }
1806
1807 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1808 {
1809         struct page *page;
1810
1811         page = virt_to_head_page(x);
1812
1813         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1814 }
1815 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1816
1817 /* Figure out on which slab object the object resides */
1818 static struct page *get_object_page(const void *x)
1819 {
1820         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1821
1822         if (!PageSlab(page))
1823                 return NULL;
1824
1825         return page;
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1830  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1831  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1832  * another.
1833  *
1834  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1835  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1836  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1837  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1838  * locking overhead.
1839  */
1840
1841 /*
1842  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1843  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1844  * and increases the number of allocations possible without having to
1845  * take the list_lock.
1846  */
1847 static int slub_min_order;
1848 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1849 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1850
1851 /*
1852  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1853  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1854  */
1855 static int slub_nomerge;
1856
1857 /*
1858  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1859  *
1860  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1861  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1862  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1863  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1864  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/8th of the slab
1865  * would be wasted.
1866  *
1867  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1868  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1869  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1870  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1871  *
1872  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1873  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1874  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1875  * of space in favor of a small page order.
1876  *
1877  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1878  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1879  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1880  * the smallest order which will fit the object.
1881  */
1882 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1883                                 int max_order, int fract_leftover)
1884 {
1885         int order;
1886         int rem;
1887         int min_order = slub_min_order;
1888
1889         for (order = max(min_order,
1890                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1891                         order <= max_order; order++) {
1892
1893                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1894
1895                 if (slab_size < min_objects * size)
1896                         continue;
1897
1898                 rem = slab_size % size;
1899
1900                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1901                         break;
1902
1903         }
1904
1905         return order;
1906 }
1907
1908 static inline int calculate_order(int size)
1909 {
1910         int order;
1911         int min_objects;
1912         int fraction;
1913
1914         /*
1915          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1916          * works by first attempting to generate a layout with
1917          * the best configuration and backing off gradually.
1918          *
1919          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1920          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1921          */
1922         min_objects = slub_min_objects;
1923         while (min_objects > 1) {
1924                 fraction = 8;
1925                 while (fraction >= 4) {
1926                         order = slab_order(size, min_objects,
1927                                                 slub_max_order, fraction);
1928                         if (order <= slub_max_order)
1929                                 return order;
1930                         fraction /= 2;
1931                 }
1932                 min_objects /= 2;
1933         }
1934
1935         /*
1936          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1937          * lets see if we can place a single object there.
1938          */
1939         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1940         if (order <= slub_max_order)
1941                 return order;
1942
1943         /*
1944          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1945          */
1946         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1947         if (order <= MAX_ORDER)
1948                 return order;
1949         return -ENOSYS;
1950 }
1951
1952 /*
1953  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1954  */
1955 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1956                 unsigned long align, unsigned long size)
1957 {
1958         /*
1959          * If the user wants hardware cache aligned objects then
1960          * follow that suggestion if the object is sufficiently
1961          * large.
1962          *
1963          * The hardware cache alignment cannot override the
1964          * specified alignment though. If that is greater
1965          * then use it.
1966          */
1967         if ((flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) &&
1968                         size > cache_line_size() / 2)
1969                 return max_t(unsigned long, align, cache_line_size());
1970
1971         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1972                 return ARCH_SLAB_MINALIGN;
1973
1974         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1975 }
1976
1977 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1978                         struct kmem_cache_cpu *c)
1979 {
1980         c->page = NULL;
1981         c->freelist = (void *)PAGE_MAPPING_ANON;
1982         c->node = 0;
1983         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1984         c->objsize = s->objsize;
1985 }
1986
1987 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1988 {
1989         n->nr_partial = 0;
1990         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1991         spin_lock_init(&n->list_lock);
1992         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1993 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1994         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1995 #endif
1996 }
1997
1998 #ifdef CONFIG_SMP
1999 /*
2000  * Per cpu array for per cpu structures.
2001  *
2002  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
2003  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
2004  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
2005  * beneficial for the kmalloc caches.
2006  *
2007  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
2008  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
2009  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
2010  *
2011  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
2012  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
2013  */
2014 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
2015
2016 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
2017                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
2018
2019 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
2020 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
2021
2022 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
2023                                                         int cpu, gfp_t flags)
2024 {
2025         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2026
2027         if (c)
2028                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
2029                                 (void *)c->freelist;
2030         else {
2031                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
2032                 c = kmalloc_node(
2033                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
2034                         flags, cpu_to_node(cpu));
2035                 if (!c)
2036                         return NULL;
2037         }
2038
2039         init_kmem_cache_cpu(s, c);
2040         return c;
2041 }
2042
2043 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
2044 {
2045         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
2046                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
2047                 kfree(c);
2048                 return;
2049         }
2050         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2051         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
2052 }
2053
2054 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2055 {
2056         int cpu;
2057
2058         for_each_online_cpu(cpu) {
2059                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2060
2061                 if (c) {
2062                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2063                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2064                 }
2065         }
2066 }
2067
2068 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2069 {
2070         int cpu;
2071
2072         for_each_online_cpu(cpu) {
2073                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2074
2075                 if (c)
2076                         continue;
2077
2078                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2079                 if (!c) {
2080                         free_kmem_cache_cpus(s);
2081                         return 0;
2082                 }
2083                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2084         }
2085         return 1;
2086 }
2087
2088 /*
2089  * Initialize the per cpu array.
2090  */
2091 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2092 {
2093         int i;
2094
2095         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
2096                 return;
2097
2098         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2099                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2100
2101         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
2102 }
2103
2104 static void __init init_alloc_cpu(void)
2105 {
2106         int cpu;
2107
2108         for_each_online_cpu(cpu)
2109                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2110   }
2111
2112 #else
2113 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2114 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2115
2116 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2117 {
2118         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2119         return 1;
2120 }
2121 #endif
2122
2123 #ifdef CONFIG_NUMA
2124 /*
2125  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2126  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2127  * possible.
2128  *
2129  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2130  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2131  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2132  */
2133 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
2134                                                            int node)
2135 {
2136         struct page *page;
2137         struct kmem_cache_node *n;
2138         unsigned long flags;
2139
2140         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2141
2142         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2143
2144         BUG_ON(!page);
2145         if (page_to_nid(page) != node) {
2146                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2147                                 "node %d\n", node);
2148                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2149                                 "in order to be able to continue\n");
2150         }
2151
2152         n = page->freelist;
2153         BUG_ON(!n);
2154         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2155         page->inuse++;
2156         kmalloc_caches->node[node] = n;
2157 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2158         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2159         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2160 #endif
2161         init_kmem_cache_node(n);
2162         atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
2163         /*
2164          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2165          * so even though there cannot be a race this early in
2166          * the boot sequence, we still disable irqs.
2167          */
2168         local_irq_save(flags);
2169         add_partial(n, page, 0);
2170         local_irq_restore(flags);
2171         return n;
2172 }
2173
2174 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2175 {
2176         int node;
2177
2178         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2179                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2180                 if (n && n != &s->local_node)
2181                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2182                 s->node[node] = NULL;
2183         }
2184 }
2185
2186 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2187 {
2188         int node;
2189         int local_node;
2190
2191         if (slab_state >= UP)
2192                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2193         else
2194                 local_node = 0;
2195
2196         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2197                 struct kmem_cache_node *n;
2198
2199                 if (local_node == node)
2200                         n = &s->local_node;
2201                 else {
2202                         if (slab_state == DOWN) {
2203                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
2204                                                                 node);
2205                                 continue;
2206                         }
2207                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2208                                                         gfpflags, node);
2209
2210                         if (!n) {
2211                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2212                                 return 0;
2213                         }
2214
2215                 }
2216                 s->node[node] = n;
2217                 init_kmem_cache_node(n);
2218         }
2219         return 1;
2220 }
2221 #else
2222 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2223 {
2224 }
2225
2226 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2227 {
2228         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
2229         return 1;
2230 }
2231 #endif
2232
2233 /*
2234  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2235  * a slab object.
2236  */
2237 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
2238 {
2239         unsigned long flags = s->flags;
2240         unsigned long size = s->objsize;
2241         unsigned long align = s->align;
2242
2243         /*
2244          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2245          * the slab may touch the object after free or before allocation
2246          * then we should never poison the object itself.
2247          */
2248         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2249                         !s->ctor)
2250                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2251         else
2252                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2253
2254         /*
2255          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2256          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2257          * the possible location of the free pointer.
2258          */
2259         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2260
2261 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2262         /*
2263          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2264          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2265          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2266          */
2267         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2268                 size += sizeof(void *);
2269 #endif
2270
2271         /*
2272          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2273          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2274          */
2275         s->inuse = size;
2276
2277         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2278                 s->ctor)) {
2279                 /*
2280                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2281                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2282                  * kmem_cache_free.
2283                  *
2284                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2285                  * destructor or are poisoning the objects.
2286                  */
2287                 s->offset = size;
2288                 size += sizeof(void *);
2289         }
2290
2291 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2292         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2293                 /*
2294                  * Need to store information about allocs and frees after
2295                  * the object.
2296                  */
2297                 size += 2 * sizeof(struct track);
2298
2299         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2300                 /*
2301                  * Add some empty padding so that we can catch
2302                  * overwrites from earlier objects rather than let
2303                  * tracking information or the free pointer be
2304                  * corrupted if an user writes before the start
2305                  * of the object.
2306                  */
2307                 size += sizeof(void *);
2308 #endif
2309
2310         /*
2311          * Determine the alignment based on various parameters that the
2312          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2313          * on bootup.
2314          */
2315         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2316
2317         /*
2318          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2319          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2320          * each object to conform to the alignment.
2321          */
2322         size = ALIGN(size, align);
2323         s->size = size;
2324
2325         s->order = calculate_order(size);
2326         if (s->order < 0)
2327                 return 0;
2328
2329         s->allocflags = 0;
2330         if (s->order)
2331                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2332
2333         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2334                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2335
2336         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2337                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2338
2339         /*
2340          * Determine the number of objects per slab
2341          */
2342         s->objects = (PAGE_SIZE << s->order) / size;
2343
2344         return !!s->objects;
2345
2346 }
2347
2348 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2349                 const char *name, size_t size,
2350                 size_t align, unsigned long flags,
2351                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
2352 {
2353         memset(s, 0, kmem_size);
2354         s->name = name;
2355         s->ctor = ctor;
2356         s->objsize = size;
2357         s->align = align;
2358         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2359
2360         if (!calculate_sizes(s))
2361                 goto error;
2362
2363         s->refcount = 1;
2364 #ifdef CONFIG_NUMA
2365         s->remote_node_defrag_ratio = 100;
2366 #endif
2367         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2368                 goto error;
2369
2370         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2371                 return 1;
2372         free_kmem_cache_nodes(s);
2373 error:
2374         if (flags & SLAB_PANIC)
2375                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2376                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2377                         s->name, (unsigned long)size, s->size, s->order,
2378                         s->offset, flags);
2379         return 0;
2380 }
2381
2382 /*
2383  * Check if a given pointer is valid
2384  */
2385 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2386 {
2387         struct page *page;
2388
2389         page = get_object_page(object);
2390
2391         if (!page || s != page->slab)
2392                 /* No slab or wrong slab */
2393                 return 0;
2394
2395         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2396                 return 0;
2397
2398         /*
2399          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2400          * But this would be too expensive and it seems that the main
2401          * purpose of kmem_ptr_valid is to check if the object belongs
2402          * to a certain slab.
2403          */
2404         return 1;
2405 }
2406 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2407
2408 /*
2409  * Determine the size of a slab object
2410  */
2411 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2412 {
2413         return s->objsize;
2414 }
2415 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2416
2417 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2418 {
2419         return s->name;
2420 }
2421 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2422
2423 /*
2424  * Attempt to free all slabs on a node. Return the number of slabs we
2425  * were unable to free.
2426  */
2427 static int free_list(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
2428                         struct list_head *list)
2429 {
2430         int slabs_inuse = 0;
2431         unsigned long flags;
2432         struct page *page, *h;
2433
2434         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2435         list_for_each_entry_safe(page, h, list, lru)
2436                 if (!page->inuse) {
2437                         list_del(&page->lru);
2438                         discard_slab(s, page);
2439                 } else
2440                         slabs_inuse++;
2441         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2442         return slabs_inuse;
2443 }
2444
2445 /*
2446  * Release all resources used by a slab cache.
2447  */
2448 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2449 {
2450         int node;
2451
2452         flush_all(s);
2453
2454         /* Attempt to free all objects */
2455         free_kmem_cache_cpus(s);
2456         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2457                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2458
2459                 n->nr_partial -= free_list(s, n, &n->partial);
2460                 if (atomic_long_read(&n->nr_slabs))
2461                         return 1;
2462         }
2463         free_kmem_cache_nodes(s);
2464         return 0;
2465 }
2466
2467 /*
2468  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2469  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2470  */
2471 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2472 {
2473         down_write(&slub_lock);
2474         s->refcount--;
2475         if (!s->refcount) {
2476                 list_del(&s->list);
2477                 up_write(&slub_lock);
2478                 if (kmem_cache_close(s))
2479                         WARN_ON(1);
2480                 sysfs_slab_remove(s);
2481         } else
2482                 up_write(&slub_lock);
2483 }
2484 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2485
2486 /********************************************************************
2487  *              Kmalloc subsystem
2488  *******************************************************************/
2489
2490 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT] __cacheline_aligned;
2491 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2492
2493 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2494 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT];
2495 #endif
2496
2497 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2498 {
2499         get_option(&str, &slub_min_order);
2500
2501         return 1;
2502 }
2503
2504 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2505
2506 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2507 {
2508         get_option(&str, &slub_max_order);
2509
2510         return 1;
2511 }
2512
2513 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2514
2515 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2516 {
2517         get_option(&str, &slub_min_objects);
2518
2519         return 1;
2520 }
2521
2522 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2523
2524 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2525 {
2526         slub_nomerge = 1;
2527         return 1;
2528 }
2529
2530 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2531
2532 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2533                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2534 {
2535         unsigned int flags = 0;
2536
2537         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2538                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2539
2540         down_write(&slub_lock);
2541         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2542                         flags, NULL))
2543                 goto panic;
2544
2545         list_add(&s->list, &slab_caches);
2546         up_write(&slub_lock);
2547         if (sysfs_slab_add(s))
2548                 goto panic;
2549         return s;
2550
2551 panic:
2552         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2553 }
2554
2555 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2556
2557 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2558 {
2559         struct kmem_cache *s;
2560
2561         down_write(&slub_lock);
2562         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2563                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2564                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2565                         sysfs_slab_add(s);
2566                 }
2567         }
2568         up_write(&slub_lock);
2569 }
2570
2571 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2572
2573 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2574 {
2575         struct kmem_cache *s;
2576         char *text;
2577         size_t realsize;
2578
2579         s = kmalloc_caches_dma[index];
2580         if (s)
2581                 return s;
2582
2583         /* Dynamically create dma cache */
2584         if (flags & __GFP_WAIT)
2585                 down_write(&slub_lock);
2586         else {
2587                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2588                         goto out;
2589         }
2590
2591         if (kmalloc_caches_dma[index])
2592                 goto unlock_out;
2593
2594         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2595         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2596                          (unsigned int)realsize);
2597         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2598
2599         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2600                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2601                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2602                 kfree(s);
2603                 kfree(text);
2604                 goto unlock_out;
2605         }
2606
2607         list_add(&s->list, &slab_caches);
2608         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2609
2610         schedule_work(&sysfs_add_work);
2611
2612 unlock_out:
2613         up_write(&slub_lock);
2614 out:
2615         return kmalloc_caches_dma[index];
2616 }
2617 #endif
2618
2619 /*
2620  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2621  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2622  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2623  * fls.
2624  */
2625 static s8 size_index[24] = {
2626         3,      /* 8 */
2627         4,      /* 16 */
2628         5,      /* 24 */
2629         5,      /* 32 */
2630         6,      /* 40 */
2631         6,      /* 48 */
2632         6,      /* 56 */
2633         6,      /* 64 */
2634         1,      /* 72 */
2635         1,      /* 80 */
2636         1,      /* 88 */
2637         1,      /* 96 */
2638         7,      /* 104 */
2639         7,      /* 112 */
2640         7,      /* 120 */
2641         7,      /* 128 */
2642         2,      /* 136 */
2643         2,      /* 144 */
2644         2,      /* 152 */
2645         2,      /* 160 */
2646         2,      /* 168 */
2647         2,      /* 176 */
2648         2,      /* 184 */
2649         2       /* 192 */
2650 };
2651
2652 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2653 {
2654         int index;
2655
2656         if (size <= 192) {
2657                 if (!size)
2658                         return ZERO_SIZE_PTR;
2659
2660                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2661         } else
2662                 index = fls(size - 1);
2663
2664 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2665         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2666                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2667
2668 #endif
2669         return &kmalloc_caches[index];
2670 }
2671
2672 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2673 {
2674         struct kmem_cache *s;
2675
2676         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
2677                 return kmalloc_large(size, flags);
2678
2679         s = get_slab(size, flags);
2680
2681         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2682                 return s;
2683
2684         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2685 }
2686 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2687
2688 #ifdef CONFIG_NUMA
2689 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2690 {
2691         struct kmem_cache *s;
2692
2693         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
2694                 return kmalloc_large(size, flags);
2695
2696         s = get_slab(size, flags);
2697
2698         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2699                 return s;
2700
2701         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2702 }
2703 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2704 #endif
2705
2706 size_t ksize(const void *object)
2707 {
2708         struct page *page;
2709         struct kmem_cache *s;
2710
2711         BUG_ON(!object);
2712         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2713                 return 0;
2714
2715         page = virt_to_head_page(object);
2716         BUG_ON(!page);
2717
2718         if (unlikely(!PageSlab(page)))
2719                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2720
2721         s = page->slab;
2722         BUG_ON(!s);
2723
2724         /*
2725          * Debugging requires use of the padding between object
2726          * and whatever may come after it.
2727          */
2728         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2729                 return s->objsize;
2730
2731         /*
2732          * If we have the need to store the freelist pointer
2733          * back there or track user information then we can
2734          * only use the space before that information.
2735          */
2736         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2737                 return s->inuse;
2738
2739         /*
2740          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2741          */
2742         return s->size;
2743 }
2744 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2745
2746 void kfree(const void *x)
2747 {
2748         struct page *page;
2749         void *object = (void *)x;
2750
2751         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2752                 return;
2753
2754         page = virt_to_head_page(x);
2755         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2756                 put_page(page);
2757                 return;
2758         }
2759         slab_free(page->slab, page, object, __builtin_return_address(0));
2760 }
2761 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2762
2763 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n)
2764 {
2765         unsigned long flags;
2766         unsigned long x = 0;
2767         struct page *page;
2768
2769         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2770         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
2771                 x += page->inuse;
2772         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2773         return x;
2774 }
2775
2776 /*
2777  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2778  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2779  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2780  * and thus they can be removed from the partial lists.
2781  *
2782  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2783  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2784  * are freed in them.
2785  */
2786 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2787 {
2788         int node;
2789         int i;
2790         struct kmem_cache_node *n;
2791         struct page *page;
2792         struct page *t;
2793         struct list_head *slabs_by_inuse =
2794                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * s->objects, GFP_KERNEL);
2795         unsigned long flags;
2796
2797         if (!slabs_by_inuse)
2798                 return -ENOMEM;
2799
2800         flush_all(s);
2801         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2802                 n = get_node(s, node);
2803
2804                 if (!n->nr_partial)
2805                         continue;
2806
2807                 for (i = 0; i < s->objects; i++)
2808                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2809
2810                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2811
2812                 /*
2813                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2814                  *
2815                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2816                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2817                  */
2818                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2819                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2820                                 /*
2821                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2822                                  * may have freed the last object and be
2823                                  * waiting to release the slab.
2824                                  */
2825                                 list_del(&page->lru);
2826                                 n->nr_partial--;
2827                                 slab_unlock(page);
2828                                 discard_slab(s, page);
2829                         } else {
2830                                 list_move(&page->lru,
2831                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2832                         }
2833                 }
2834
2835                 /*
2836                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2837                  * first and the least used slabs at the end.
2838                  */
2839                 for (i = s->objects - 1; i >= 0; i--)
2840                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2841
2842                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2843         }
2844
2845         kfree(slabs_by_inuse);
2846         return 0;
2847 }
2848 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2849
2850 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2851 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2852 {
2853         struct kmem_cache *s;
2854
2855         down_read(&slub_lock);
2856         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2857                 kmem_cache_shrink(s);
2858         up_read(&slub_lock);
2859
2860         return 0;
2861 }
2862
2863 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2864 {
2865         struct kmem_cache_node *n;
2866         struct kmem_cache *s;
2867         struct memory_notify *marg = arg;
2868         int offline_node;
2869
2870         offline_node = marg->status_change_nid;
2871
2872         /*
2873          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2874          * for it yet.
2875          */
2876         if (offline_node < 0)
2877                 return;
2878
2879         down_read(&slub_lock);
2880         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2881                 n = get_node(s, offline_node);
2882                 if (n) {
2883                         /*
2884                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2885                          * that is going down. We were unable to free them,
2886                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2887                          * callback. So, we must fail.
2888                          */
2889                         BUG_ON(atomic_long_read(&n->nr_slabs));
2890
2891                         s->node[offline_node] = NULL;
2892                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2893                 }
2894         }
2895         up_read(&slub_lock);
2896 }
2897
2898 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2899 {
2900         struct kmem_cache_node *n;
2901         struct kmem_cache *s;
2902         struct memory_notify *marg = arg;
2903         int nid = marg->status_change_nid;
2904         int ret = 0;
2905
2906         /*
2907          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2908          * already created. Nothing to do.
2909          */
2910         if (nid < 0)
2911                 return 0;
2912
2913         /*
2914          * We are bringing a node online. No memory is availabe yet. We must
2915          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2916          * online.
2917          */
2918         down_read(&slub_lock);
2919         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2920                 /*
2921                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2922                  *      since memory is not yet available from the node that
2923                  *      is brought up.
2924                  */
2925                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2926                 if (!n) {
2927                         ret = -ENOMEM;
2928                         goto out;
2929                 }
2930                 init_kmem_cache_node(n);
2931                 s->node[nid] = n;
2932         }
2933 out:
2934         up_read(&slub_lock);
2935         return ret;
2936 }
2937
2938 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2939                                 unsigned long action, void *arg)
2940 {
2941         int ret = 0;
2942
2943         switch (action) {
2944         case MEM_GOING_ONLINE:
2945                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2946                 break;
2947         case MEM_GOING_OFFLINE:
2948                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2949                 break;
2950         case MEM_OFFLINE:
2951         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2952                 slab_mem_offline_callback(arg);
2953                 break;
2954         case MEM_ONLINE:
2955         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2956                 break;
2957         }
2958
2959         ret = notifier_from_errno(ret);
2960         return ret;
2961 }
2962
2963 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2964
2965 /********************************************************************
2966  *                      Basic setup of slabs
2967  *******************************************************************/
2968
2969 void __init kmem_cache_init(void)
2970 {
2971         int i;
2972         int caches = 0;
2973
2974         init_alloc_cpu();
2975
2976 #ifdef CONFIG_NUMA
2977         /*
2978          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2979          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2980          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2981          */
2982         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2983                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2984         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2985         caches++;
2986
2987         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, 1);
2988 #endif
2989
2990         /* Able to allocate the per node structures */
2991         slab_state = PARTIAL;
2992
2993         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2994         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2995                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2996                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2997                 caches++;
2998         }
2999         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 128) {
3000                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3001                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
3002                 caches++;
3003         }
3004
3005         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < PAGE_SHIFT; i++) {
3006                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3007                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
3008                 caches++;
3009         }
3010
3011
3012         /*
3013          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3014          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3015          * mips it seems. The standard arches will not generate any code here.
3016          *
3017          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3018          * handle the index determination for the smaller caches.
3019          *
3020          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3021          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3022          */
3023         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3024                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3025
3026         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3027                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3028
3029         slab_state = UP;
3030
3031         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3032         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < PAGE_SHIFT; i++)
3033                 kmalloc_caches[i]. name =
3034                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3035
3036 #ifdef CONFIG_SMP
3037         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3038         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3039                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3040 #else
3041         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3042 #endif
3043
3044
3045         printk(KERN_INFO
3046                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3047                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3048                 caches, cache_line_size(),
3049                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3050                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3051 }
3052
3053 /*
3054  * Find a mergeable slab cache
3055  */
3056 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3057 {
3058         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3059                 return 1;
3060
3061         if (s->ctor)
3062                 return 1;
3063
3064         /*
3065          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3066          */
3067         if (s->refcount < 0)
3068                 return 1;
3069
3070         return 0;
3071 }
3072
3073 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3074                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3075                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3076 {
3077         struct kmem_cache *s;
3078
3079         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3080                 return NULL;
3081
3082         if (ctor)
3083                 return NULL;
3084
3085         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3086         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3087         size = ALIGN(size, align);
3088         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3089
3090         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3091                 if (slab_unmergeable(s))
3092                         continue;
3093
3094                 if (size > s->size)
3095                         continue;
3096
3097                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3098                                 continue;
3099                 /*
3100                  * Check if alignment is compatible.
3101                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3102                  */
3103                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3104                         continue;
3105
3106                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3107                         continue;
3108
3109                 return s;
3110         }
3111         return NULL;
3112 }
3113
3114 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3115                 size_t align, unsigned long flags,
3116                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3117 {
3118         struct kmem_cache *s;
3119
3120         down_write(&slub_lock);
3121         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3122         if (s) {
3123                 int cpu;
3124
3125                 s->refcount++;
3126                 /*
3127                  * Adjust the object sizes so that we clear
3128                  * the complete object on kzalloc.
3129                  */
3130                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3131
3132                 /*
3133                  * And then we need to update the object size in the
3134                  * per cpu structures
3135                  */
3136                 for_each_online_cpu(cpu)
3137                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3138                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3139                 up_write(&slub_lock);
3140                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
3141                         goto err;
3142                 return s;
3143         }
3144         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3145         if (s) {
3146                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3147                                 size, align, flags, ctor)) {
3148                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3149                         up_write(&slub_lock);
3150                         if (sysfs_slab_add(s))
3151                                 goto err;
3152                         return s;
3153                 }
3154                 kfree(s);
3155         }
3156         up_write(&slub_lock);
3157
3158 err:
3159         if (flags & SLAB_PANIC)
3160                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3161         else
3162                 s = NULL;
3163         return s;
3164 }
3165 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3166
3167 #ifdef CONFIG_SMP
3168 /*
3169  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3170  * necessary.
3171  */
3172 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3173                 unsigned long action, void *hcpu)
3174 {
3175         long cpu = (long)hcpu;
3176         struct kmem_cache *s;
3177         unsigned long flags;
3178
3179         switch (action) {
3180         case CPU_UP_PREPARE:
3181         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3182                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3183                 down_read(&slub_lock);
3184                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3185                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3186                                                         GFP_KERNEL);
3187                 up_read(&slub_lock);
3188                 break;
3189
3190         case CPU_UP_CANCELED:
3191         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3192         case CPU_DEAD:
3193         case CPU_DEAD_FROZEN:
3194                 down_read(&slub_lock);
3195                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3196                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3197
3198                         local_irq_save(flags);
3199                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3200                         local_irq_restore(flags);
3201                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3202                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3203                 }
3204                 up_read(&slub_lock);
3205                 break;
3206         default:
3207                 break;
3208         }
3209         return NOTIFY_OK;
3210 }
3211
3212 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3213         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3214 };
3215
3216 #endif
3217
3218 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
3219 {
3220         struct kmem_cache *s;
3221
3222         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
3223                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3224
3225         s = get_slab(size, gfpflags);
3226
3227         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3228                 return s;
3229
3230         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3231 }
3232
3233 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3234                                         int node, void *caller)
3235 {
3236         struct kmem_cache *s;
3237
3238         if (unlikely(size > PAGE_SIZE / 2))
3239                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3240
3241         s = get_slab(size, gfpflags);
3242
3243         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3244                 return s;
3245
3246         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3247 }
3248
3249 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
3250 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3251                                                 unsigned long *map)
3252 {
3253         void *p;
3254         void *addr = slab_address(page);
3255
3256         if (!check_slab(s, page) ||
3257                         !on_freelist(s, page, NULL))
3258                 return 0;
3259
3260         /* Now we know that a valid freelist exists */
3261         bitmap_zero(map, s->objects);
3262
3263         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3264                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3265                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3266                         return 0;
3267         }
3268
3269         for_each_object(p, s, addr)
3270                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3271                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3272                                 return 0;
3273         return 1;
3274 }
3275
3276 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3277                                                 unsigned long *map)
3278 {
3279         if (slab_trylock(page)) {
3280                 validate_slab(s, page, map);
3281                 slab_unlock(page);
3282         } else
3283                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3284                         s->name, page);
3285
3286         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3287                 if (!SlabDebug(page))
3288                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug not set "
3289                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3290         } else {
3291                 if (SlabDebug(page))
3292                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug set on "
3293                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3294         }
3295 }
3296
3297 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3298                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3299 {
3300         unsigned long count = 0;
3301         struct page *page;
3302         unsigned long flags;
3303
3304         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3305
3306         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3307                 validate_slab_slab(s, page, map);
3308                 count++;
3309         }
3310         if (count != n->nr_partial)
3311                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3312                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3313
3314         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3315                 goto out;
3316
3317         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3318                 validate_slab_slab(s, page, map);
3319                 count++;
3320         }
3321         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3322                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3323                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3324                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3325
3326 out:
3327         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3328         return count;
3329 }
3330
3331 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3332 {
3333         int node;
3334         unsigned long count = 0;
3335         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(s->objects) *
3336                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3337
3338         if (!map)
3339                 return -ENOMEM;
3340
3341         flush_all(s);
3342         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3343                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3344
3345                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3346         }
3347         kfree(map);
3348         return count;
3349 }
3350
3351 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3352 static void resiliency_test(void)
3353 {
3354         u8 *p;
3355
3356         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3357         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3358         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3359
3360         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3361         p[16] = 0x12;
3362         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3363                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3364
3365         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3366
3367         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3368         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3369         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3370         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3371                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3372         printk(KERN_ERR
3373                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3374
3375         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3376         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3377         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3378         *p = 0x56;
3379         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3380                                                                         p);
3381         printk(KERN_ERR
3382                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3383         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3384
3385         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3386         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3387         kfree(p);
3388         *p = 0x78;
3389         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3390         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3391
3392         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3393         kfree(p);
3394         p[50] = 0x9a;
3395         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3396                         p);
3397         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3398
3399         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3400         kfree(p);
3401         p[512] = 0xab;
3402         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3403         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3404 }
3405 #else
3406 static void resiliency_test(void) {};
3407 #endif
3408
3409 /*
3410  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3411  * and freed.
3412  */
3413
3414 struct location {
3415         unsigned long count;
3416         void *addr;
3417         long long sum_time;
3418         long min_time;
3419         long max_time;
3420         long min_pid;
3421         long max_pid;
3422         cpumask_t cpus;
3423         nodemask_t nodes;
3424 };
3425
3426 struct loc_track {
3427         unsigned long max;
3428         unsigned long count;
3429         struct location *loc;
3430 };
3431
3432 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3433 {
3434         if (t->max)
3435                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3436                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3437 }
3438
3439 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3440 {
3441         struct location *l;
3442         int order;
3443
3444         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3445
3446         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3447         if (!l)
3448                 return 0;
3449
3450         if (t->count) {
3451                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3452                 free_loc_track(t);
3453         }
3454         t->max = max;
3455         t->loc = l;
3456         return 1;
3457 }
3458
3459 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3460                                 const struct track *track)
3461 {
3462         long start, end, pos;
3463         struct location *l;
3464         void *caddr;
3465         unsigned long age = jiffies - track->when;
3466
3467         start = -1;
3468         end = t->count;
3469
3470         for ( ; ; ) {
3471                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3472
3473                 /*
3474                  * There is nothing at "end". If we end up there
3475                  * we need to add something to before end.
3476                  */
3477                 if (pos == end)
3478                         break;
3479
3480                 caddr = t->loc[pos].addr;
3481                 if (track->addr == caddr) {
3482
3483                         l = &t->loc[pos];
3484                         l->count++;
3485                         if (track->when) {
3486                                 l->sum_time += age;
3487                                 if (age < l->min_time)
3488                                         l->min_time = age;
3489                                 if (age > l->max_time)
3490                                         l->max_time = age;
3491
3492                                 if (track->pid < l->min_pid)
3493                                         l->min_pid = track->pid;
3494                                 if (track->pid > l->max_pid)
3495                                         l->max_pid = track->pid;
3496
3497                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3498                         }
3499                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3500                         return 1;
3501                 }
3502
3503                 if (track->addr < caddr)
3504                         end = pos;
3505                 else
3506                         start = pos;
3507         }
3508
3509         /*
3510          * Not found. Insert new tracking element.
3511          */
3512         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3513                 return 0;
3514
3515         l = t->loc + pos;
3516         if (pos < t->count)
3517                 memmove(l + 1, l,
3518                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3519         t->count++;
3520         l->count = 1;
3521         l->addr = track->addr;
3522         l->sum_time = age;
3523         l->min_time = age;
3524         l->max_time = age;
3525         l->min_pid = track->pid;
3526         l->max_pid = track->pid;
3527         cpus_clear(l->cpus);
3528         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3529         nodes_clear(l->nodes);
3530         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3531         return 1;
3532 }
3533
3534 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3535                 struct page *page, enum track_item alloc)
3536 {
3537         void *addr = slab_address(page);
3538         DECLARE_BITMAP(map, s->objects);
3539         void *p;
3540
3541         bitmap_zero(map, s->objects);
3542         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3543                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3544
3545         for_each_object(p, s, addr)
3546                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3547                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3548 }
3549
3550 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3551                                         enum track_item alloc)
3552 {
3553         int len = 0;
3554         unsigned long i;
3555         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3556         int node;
3557
3558         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3559                         GFP_TEMPORARY))
3560                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3561
3562         /* Push back cpu slabs */
3563         flush_all(s);
3564
3565         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3566                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3567                 unsigned long flags;
3568                 struct page *page;
3569
3570                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3571                         continue;
3572
3573                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3574                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3575                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3576                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3577                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3578                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3579         }
3580
3581         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3582                 struct location *l = &t.loc[i];
3583
3584                 if (len > PAGE_SIZE - 100)
3585                         break;
3586                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3587
3588                 if (l->addr)
3589                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3590                 else
3591                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3592
3593                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3594                         unsigned long remainder;
3595
3596                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3597                         l->min_time,
3598                         div_long_long_rem(l->sum_time, l->count, &remainder),
3599                         l->max_time);
3600                 } else
3601                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3602                                 l->min_time);
3603
3604                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3605                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3606                                 l->min_pid, l->max_pid);
3607                 else
3608                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3609                                 l->min_pid);
3610
3611                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3612                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3613                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3614                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3615                                         l->cpus);
3616                 }
3617
3618                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3619                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3620                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3621                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3622                                         l->nodes);
3623                 }
3624
3625                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3626         }
3627
3628         free_loc_track(&t);
3629         if (!t.count)
3630                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3631         return len;
3632 }
3633
3634 enum slab_stat_type {
3635         SL_FULL,
3636         SL_PARTIAL,
3637         SL_CPU,
3638         SL_OBJECTS
3639 };
3640
3641 #define SO_FULL         (1 << SL_FULL)
3642 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3643 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3644 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3645
3646 static unsigned long slab_objects(struct kmem_cache *s,
3647                         char *buf, unsigned long flags)
3648 {
3649         unsigned long total = 0;
3650         int cpu;
3651         int node;
3652         int x;
3653         unsigned long *nodes;
3654         unsigned long *per_cpu;
3655
3656         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3657         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3658
3659         for_each_possible_cpu(cpu) {
3660                 struct page *page;
3661                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3662
3663                 if (!c)
3664                         continue;
3665
3666                 page = c->page;
3667                 node = c->node;
3668                 if (node < 0)
3669                         continue;
3670                 if (page) {
3671                         if (flags & SO_CPU) {
3672                                 if (flags & SO_OBJECTS)
3673                                         x = page->inuse;
3674                                 else
3675                                         x = 1;
3676                                 total += x;
3677                                 nodes[node] += x;
3678                         }
3679                         per_cpu[node]++;
3680                 }
3681         }
3682
3683         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3684                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3685
3686                 if (flags & SO_PARTIAL) {
3687                         if (flags & SO_OBJECTS)
3688                                 x = count_partial(n);
3689                         else
3690                                 x = n->nr_partial;
3691                         total += x;
3692                         nodes[node] += x;
3693                 }
3694
3695                 if (flags & SO_FULL) {
3696                         int full_slabs = atomic_long_read(&n->nr_slabs)
3697                                         - per_cpu[node]
3698                                         - n->nr_partial;
3699
3700                         if (flags & SO_OBJECTS)
3701                                 x = full_slabs * s->objects;
3702                         else
3703                                 x = full_slabs;
3704                         total += x;
3705                         nodes[node] += x;
3706                 }
3707         }
3708
3709         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3710 #ifdef CONFIG_NUMA
3711         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3712                 if (nodes[node])
3713                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3714                                         node, nodes[node]);
3715 #endif
3716         kfree(nodes);
3717         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3718 }
3719
3720 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3721 {
3722         int node;
3723         int cpu;
3724
3725         for_each_possible_cpu(cpu) {
3726                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3727
3728                 if (c && c->page)
3729                         return 1;
3730         }
3731
3732         for_each_online_node(node) {
3733                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3734
3735                 if (!n)
3736                         continue;
3737
3738                 if (n->nr_partial || atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3739                         return 1;
3740         }
3741         return 0;
3742 }
3743
3744 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3745 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3746
3747 struct slab_attribute {
3748         struct attribute attr;
3749         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3750         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3751 };
3752
3753 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3754         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3755
3756 #define SLAB_ATTR(_name) \
3757         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3758         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3759
3760 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3761 {
3762         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3763 }
3764 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3765
3766 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3767 {
3768         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3769 }
3770 SLAB_ATTR_RO(align);
3771
3772 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3773 {
3774         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3775 }
3776 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3777
3778 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3779 {
3780         return sprintf(buf, "%d\n", s->objects);
3781 }
3782 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3783
3784 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3785 {
3786         return sprintf(buf, "%d\n", s->order);
3787 }
3788 SLAB_ATTR_RO(order);
3789
3790 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3791 {
3792         if (s->ctor) {
3793                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3794
3795                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3796         }
3797         return 0;
3798 }
3799 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3800
3801 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3802 {
3803         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3804 }
3805 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3806
3807 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3808 {
3809         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU);
3810 }
3811 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3812
3813 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3814 {
3815         return slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3816 }
3817 SLAB_ATTR_RO(partial);
3818
3819 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3820 {
3821         return slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3822 }
3823 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3824
3825 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3826 {
3827         return slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU|SO_OBJECTS);
3828 }
3829 SLAB_ATTR_RO(objects);
3830
3831 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3832 {
3833         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3834 }
3835
3836 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3837                                 const char *buf, size_t length)
3838 {
3839         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3840         if (buf[0] == '1')
3841                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3842         return length;
3843 }
3844 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3845
3846 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3847 {
3848         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3849 }
3850
3851 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3852                                                         size_t length)
3853 {
3854         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3855         if (buf[0] == '1')
3856                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3857         return length;
3858 }
3859 SLAB_ATTR(trace);
3860
3861 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3862 {
3863         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3864 }
3865
3866 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3867                                 const char *buf, size_t length)
3868 {
3869         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3870         if (buf[0] == '1')
3871                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3872         return length;
3873 }
3874 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3875
3876 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3877 {
3878         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3879 }
3880 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3881
3882 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3883 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3884 {
3885         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3886 }
3887 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3888 #endif
3889
3890 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3891 {
3892         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3893 }
3894 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3895
3896 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3897 {
3898         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3899 }
3900
3901 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3902                                 const char *buf, size_t length)
3903 {
3904         if (any_slab_objects(s))
3905                 return -EBUSY;
3906
3907         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3908         if (buf[0] == '1')
3909                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3910         calculate_sizes(s);
3911         return length;
3912 }
3913 SLAB_ATTR(red_zone);
3914
3915 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3916 {
3917         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3918 }
3919
3920 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3921                                 const char *buf, size_t length)
3922 {
3923         if (any_slab_objects(s))
3924                 return -EBUSY;
3925
3926         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3927         if (buf[0] == '1')
3928                 s->flags |= SLAB_POISON;
3929         calculate_sizes(s);
3930         return length;
3931 }
3932 SLAB_ATTR(poison);
3933
3934 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3935 {
3936         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3937 }
3938
3939 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3940                                 const char *buf, size_t length)
3941 {
3942         if (any_slab_objects(s))
3943                 return -EBUSY;
3944
3945         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3946         if (buf[0] == '1')
3947                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
3948         calculate_sizes(s);
3949         return length;
3950 }
3951 SLAB_ATTR(store_user);
3952
3953 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3954 {
3955         return 0;
3956 }
3957
3958 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
3959                         const char *buf, size_t length)
3960 {
3961         int ret = -EINVAL;
3962
3963         if (buf[0] == '1') {
3964                 ret = validate_slab_cache(s);
3965                 if (ret >= 0)
3966                         ret = length;
3967         }
3968         return ret;
3969 }
3970 SLAB_ATTR(validate);
3971
3972 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3973 {
3974         return 0;
3975 }
3976
3977 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
3978                         const char *buf, size_t length)
3979 {
3980         if (buf[0] == '1') {
3981                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
3982
3983                 if (rc)
3984                         return rc;
3985         } else
3986                 return -EINVAL;
3987         return length;
3988 }
3989 SLAB_ATTR(shrink);
3990
3991 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3992 {
3993         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3994                 return -ENOSYS;
3995         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
3996 }
3997 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
3998
3999 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4000 {
4001         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4002                 return -ENOSYS;
4003         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4004 }
4005 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4006
4007 #ifdef CONFIG_NUMA
4008 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4009 {
4010         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4011 }
4012
4013 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4014                                 const char *buf, size_t length)
4015 {
4016         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
4017
4018         if (n < 100)
4019                 s->remote_node_defrag_ratio = n * 10;
4020         return length;
4021 }
4022 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4023 #endif
4024
4025 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4026
4027 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4028 {
4029         unsigned long sum  = 0;
4030         int cpu;
4031         int len;
4032         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4033
4034         if (!data)
4035                 return -ENOMEM;
4036
4037         for_each_online_cpu(cpu) {
4038                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4039
4040                 data[cpu] = x;
4041                 sum += x;
4042         }
4043
4044         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4045
4046         for_each_online_cpu(cpu) {
4047                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4048                         len += sprintf(buf + len, " c%d=%u", cpu, data[cpu]);
4049         }
4050         kfree(data);
4051         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4052 }
4053
4054 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4055 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4056 {                                                               \
4057         return show_stat(s, buf, si);                           \
4058 }                                                               \
4059 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4060
4061 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4062 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4063 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4064 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4065 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4066 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4067 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4068 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4069 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4070 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4071 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4072 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4073 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4074 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4075 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4076 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4077 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4078
4079 #endif
4080
4081 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4082         &slab_size_attr.attr,
4083         &object_size_attr.attr,
4084         &objs_per_slab_attr.attr,
4085         &order_attr.attr,
4086         &objects_attr.attr,
4087         &slabs_attr.attr,
4088         &partial_attr.attr,
4089         &cpu_slabs_attr.attr,
4090         &ctor_attr.attr,
4091         &aliases_attr.attr,
4092         &align_attr.attr,
4093         &sanity_checks_attr.attr,
4094         &trace_attr.attr,
4095         &hwcache_align_attr.attr,
4096         &reclaim_account_attr.attr,
4097         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4098         &red_zone_attr.attr,
4099         &poison_attr.attr,
4100         &store_user_attr.attr,
4101         &validate_attr.attr,
4102         &shrink_attr.attr,
4103         &alloc_calls_attr.attr,
4104         &free_calls_attr.attr,
4105 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4106         &cache_dma_attr.attr,
4107 #endif
4108 #ifdef CONFIG_NUMA
4109         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4110 #endif
4111 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4112         &alloc_fastpath_attr.attr,
4113         &alloc_slowpath_attr.attr,
4114         &free_fastpath_attr.attr,
4115         &free_slowpath_attr.attr,
4116         &free_frozen_attr.attr,
4117         &free_add_partial_attr.attr,
4118         &free_remove_partial_attr.attr,
4119         &alloc_from_partial_attr.attr,
4120         &alloc_slab_attr.attr,
4121         &alloc_refill_attr.attr,
4122         &free_slab_attr.attr,
4123         &cpuslab_flush_attr.attr,
4124         &deactivate_full_attr.attr,
4125         &deactivate_empty_attr.attr,
4126         &deactivate_to_head_attr.attr,
4127         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4128         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4129 #endif
4130         NULL
4131 };
4132
4133 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4134         .attrs = slab_attrs,
4135 };
4136
4137 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4138                                 struct attribute *attr,
4139                                 char *buf)
4140 {
4141         struct slab_attribute *attribute;
4142         struct kmem_cache *s;
4143         int err;
4144
4145         attribute = to_slab_attr(attr);
4146         s = to_slab(kobj);
4147
4148         if (!attribute->show)
4149                 return -EIO;
4150
4151         err = attribute->show(s, buf);
4152
4153         return err;
4154 }
4155
4156 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4157                                 struct attribute *attr,
4158                                 const char *buf, size_t len)
4159 {
4160         struct slab_attribute *attribute;
4161         struct kmem_cache *s;
4162         int err;
4163
4164         attribute = to_slab_attr(attr);
4165         s = to_slab(kobj);
4166
4167         if (!attribute->store)
4168                 return -EIO;
4169
4170         err = attribute->store(s, buf, len);
4171
4172         return err;
4173 }
4174
4175 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4176 {
4177         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4178
4179         kfree(s);
4180 }
4181
4182 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4183         .show = slab_attr_show,
4184         .store = slab_attr_store,
4185 };
4186
4187 static struct kobj_type slab_ktype = {
4188         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4189         .release = kmem_cache_release
4190 };
4191
4192 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4193 {
4194         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4195
4196         if (ktype == &slab_ktype)
4197                 return 1;
4198         return 0;
4199 }
4200
4201 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4202         .filter = uevent_filter,
4203 };
4204
4205 static struct kset *slab_kset;
4206
4207 #define ID_STR_LENGTH 64
4208
4209 /* Create a unique string id for a slab cache:
4210  * format
4211  * :[flags-]size:[memory address of kmemcache]
4212  */
4213 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4214 {
4215         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4216         char *p = name;
4217
4218         BUG_ON(!name);
4219
4220         *p++ = ':';
4221         /*
4222          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4223          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4224          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4225          * are matched during merging to guarantee that the id is
4226          * unique.
4227          */
4228         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4229                 *p++ = 'd';
4230         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4231                 *p++ = 'a';
4232         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4233                 *p++ = 'F';
4234         if (p != name + 1)
4235                 *p++ = '-';
4236         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4237         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4238         return name;
4239 }
4240
4241 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4242 {
4243         int err;
4244         const char *name;
4245         int unmergeable;
4246
4247         if (slab_state < SYSFS)
4248                 /* Defer until later */
4249                 return 0;
4250
4251         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4252         if (unmergeable) {
4253                 /*
4254                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4255                  * This is typically the case for debug situations. In that
4256                  * case we can catch duplicate names easily.
4257                  */
4258                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4259                 name = s->name;
4260         } else {
4261                 /*
4262                  * Create a unique name for the slab as a target
4263                  * for the symlinks.
4264                  */
4265                 name = create_unique_id(s);
4266         }
4267
4268         s->kobj.kset = slab_kset;
4269         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4270         if (err) {
4271                 kobject_put(&s->kobj);
4272                 return err;
4273         }
4274
4275         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4276         if (err)
4277                 return err;
4278         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4279         if (!unmergeable) {
4280                 /* Setup first alias */
4281                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4282                 kfree(name);
4283         }
4284         return 0;
4285 }
4286
4287 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4288 {
4289         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4290         kobject_del(&s->kobj);
4291         kobject_put(&s->kobj);
4292 }
4293
4294 /*
4295  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4296  * available lest we loose that information.
4297  */
4298 struct saved_alias {
4299         struct kmem_cache *s;
4300         const char *name;
4301         struct saved_alias *next;
4302 };
4303
4304 static struct saved_alias *alias_list;
4305
4306 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4307 {
4308         struct saved_alias *al;
4309
4310         if (slab_state == SYSFS) {
4311                 /*
4312                  * If we have a leftover link then remove it.
4313                  */
4314                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4315                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4316         }
4317
4318         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4319         if (!al)
4320                 return -ENOMEM;
4321
4322         al->s = s;
4323         al->name = name;
4324         al->next = alias_list;
4325         alias_list = al;
4326         return 0;
4327 }
4328
4329 static int __init slab_sysfs_init(void)
4330 {
4331         struct kmem_cache *s;
4332         int err;
4333
4334         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4335         if (!slab_kset) {
4336                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4337                 return -ENOSYS;
4338         }
4339
4340         slab_state = SYSFS;
4341
4342         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4343                 err = sysfs_slab_add(s);
4344                 if (err)
4345                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4346                                                 " to sysfs\n", s->name);
4347         }
4348
4349         while (alias_list) {
4350                 struct saved_alias *al = alias_list;
4351
4352                 alias_list = alias_list->next;
4353                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4354                 if (err)
4355                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4356                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4357                 kfree(al);
4358         }
4359
4360         resiliency_test();
4361         return 0;
4362 }
4363
4364 __initcall(slab_sysfs_init);
4365 #endif
4366
4367 /*
4368  * The /proc/slabinfo ABI
4369  */
4370 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4371
4372 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user * buffer,
4373                        size_t count, loff_t *ppos)
4374 {
4375         return -EINVAL;
4376 }
4377
4378
4379 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4380 {
4381         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4382         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4383                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4384         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4385         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4386         seq_putc(m, '\n');
4387 }
4388
4389 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4390 {
4391         loff_t n = *pos;
4392
4393         down_read(&slub_lock);
4394         if (!n)
4395                 print_slabinfo_header(m);
4396
4397         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4398 }
4399
4400 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4401 {
4402         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4403 }
4404
4405 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4406 {
4407         up_read(&slub_lock);
4408 }
4409
4410 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4411 {
4412         unsigned long nr_partials = 0;
4413         unsigned long nr_slabs = 0;
4414         unsigned long nr_inuse = 0;
4415         unsigned long nr_objs;
4416         struct kmem_cache *s;
4417         int node;
4418
4419         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4420
4421         for_each_online_node(node) {
4422                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4423
4424                 if (!n)
4425                         continue;
4426
4427                 nr_partials += n->nr_partial;
4428                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4429                 nr_inuse += count_partial(n);
4430         }
4431
4432         nr_objs = nr_slabs * s->objects;
4433         nr_inuse += (nr_slabs - nr_partials) * s->objects;
4434
4435         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4436                    nr_objs, s->size, s->objects, (1 << s->order));
4437         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4438         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4439                    0UL);
4440         seq_putc(m, '\n');
4441         return 0;
4442 }
4443
4444 const struct seq_operations slabinfo_op = {
4445         .start = s_start,
4446         .next = s_next,
4447         .stop = s_stop,
4448         .show = s_show,
4449 };
4450
4451 #endif /* CONFIG_SLABINFO */