slub: make early_kmem_cache_node_alloc void
[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
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/proc_fs.h>
18 #include <linux/seq_file.h>
19 #include <linux/cpu.h>
20 #include <linux/cpuset.h>
21 #include <linux/mempolicy.h>
22 #include <linux/ctype.h>
23 #include <linux/debugobjects.h>
24 #include <linux/kallsyms.h>
25 #include <linux/memory.h>
26 #include <linux/math64.h>
27
28 /*
29  * Lock order:
30  *   1. slab_lock(page)
31  *   2. slab->list_lock
32  *
33  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
34  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
35  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
36  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
37  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
38  *   the page_struct of the slab.
39  *
40  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
41  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
42  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
43  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
44  *   modified without taking the list lock).
45  *
46  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
47  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
48  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
49  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
50  *   the list lock.
51  *
52  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
53  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
54  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
55  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
56  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
57  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
58  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
59  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
60  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
61  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
62  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
63  *   no danger of cacheline contention.
64  *
65  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
66  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
67  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
68  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
69  *
70  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
71  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
72  *
73  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
74  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
75  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
76  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
77  * cannot scan all objects.
78  *
79  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
80  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
81  * fast frees and allocs.
82  *
83  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
84  *
85  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
86  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
87  *                      such as satisfying allocations for a specific
88  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
89  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
90  *                      list operations. It is up to the processor holding
91  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
92  *                      when the slab is no longer needed.
93  *
94  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
95  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
96  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
97  *                      freelist that allows lockless access to
98  *                      free objects in addition to the regular freelist
99  *                      that requires the slab lock.
100  *
101  * PageError            Slab requires special handling due to debug
102  *                      options set. This moves slab handling out of
103  *                      the fast path and disables lockless freelists.
104  */
105
106 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
107 #define SLABDEBUG 1
108 #else
109 #define SLABDEBUG 0
110 #endif
111
112 /*
113  * Issues still to be resolved:
114  *
115  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
116  *
117  * - Variable sizing of the per node arrays
118  */
119
120 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
121 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
122
123 /*
124  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
125  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
126  */
127 #define MIN_PARTIAL 5
128
129 /*
130  * Maximum number of desirable partial slabs.
131  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
132  * sort the partial list by the number of objects in the.
133  */
134 #define MAX_PARTIAL 10
135
136 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
137                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
138
139 /*
140  * Set of flags that will prevent slab merging
141  */
142 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
143                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
144
145 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
146                 SLAB_CACHE_DMA)
147
148 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
149 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
150 #endif
151
152 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
153 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
154 #endif
155
156 #define OO_SHIFT        16
157 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
158 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
159
160 /* Internal SLUB flags */
161 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
162 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
163
164 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
165
166 #ifdef CONFIG_SMP
167 static struct notifier_block slab_notifier;
168 #endif
169
170 static enum {
171         DOWN,           /* No slab functionality available */
172         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
173         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
174         SYSFS           /* Sysfs up */
175 } slab_state = DOWN;
176
177 /* A list of all slab caches on the system */
178 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
179 static LIST_HEAD(slab_caches);
180
181 /*
182  * Tracking user of a slab.
183  */
184 struct track {
185         unsigned long addr;     /* Called from address */
186         int cpu;                /* Was running on cpu */
187         int pid;                /* Pid context */
188         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
189 };
190
191 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
192
193 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
194 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
195 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
196 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
197
198 #else
199 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
200 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
201                                                         { return 0; }
202 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
203 {
204         kfree(s);
205 }
206
207 #endif
208
209 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
210 {
211 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
212         c->stat[si]++;
213 #endif
214 }
215
216 /********************************************************************
217  *                      Core slab cache functions
218  *******************************************************************/
219
220 int slab_is_available(void)
221 {
222         return slab_state >= UP;
223 }
224
225 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
226 {
227 #ifdef CONFIG_NUMA
228         return s->node[node];
229 #else
230         return &s->local_node;
231 #endif
232 }
233
234 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
235 {
236 #ifdef CONFIG_SMP
237         return s->cpu_slab[cpu];
238 #else
239         return &s->cpu_slab;
240 #endif
241 }
242
243 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
244 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
245                                 struct page *page, const void *object)
246 {
247         void *base;
248
249         if (!object)
250                 return 1;
251
252         base = page_address(page);
253         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
254                 (object - base) % s->size) {
255                 return 0;
256         }
257
258         return 1;
259 }
260
261 /*
262  * Slow version of get and set free pointer.
263  *
264  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
265  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
266  * from the page struct.
267  */
268 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
269 {
270         return *(void **)(object + s->offset);
271 }
272
273 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
274 {
275         *(void **)(object + s->offset) = fp;
276 }
277
278 /* Loop over all objects in a slab */
279 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
280         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
281                         __p += (__s)->size)
282
283 /* Scan freelist */
284 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
285         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
286
287 /* Determine object index from a given position */
288 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
289 {
290         return (p - addr) / s->size;
291 }
292
293 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
294                                                 unsigned long size)
295 {
296         struct kmem_cache_order_objects x = {
297                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
298         };
299
300         return x;
301 }
302
303 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
304 {
305         return x.x >> OO_SHIFT;
306 }
307
308 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
309 {
310         return x.x & OO_MASK;
311 }
312
313 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
314 /*
315  * Debug settings:
316  */
317 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
318 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
319 #else
320 static int slub_debug;
321 #endif
322
323 static char *slub_debug_slabs;
324
325 /*
326  * Object debugging
327  */
328 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
329 {
330         int i, offset;
331         int newline = 1;
332         char ascii[17];
333
334         ascii[16] = 0;
335
336         for (i = 0; i < length; i++) {
337                 if (newline) {
338                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
339                         newline = 0;
340                 }
341                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
342                 offset = i % 16;
343                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
344                 if (offset == 15) {
345                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
346                         newline = 1;
347                 }
348         }
349         if (!newline) {
350                 i %= 16;
351                 while (i < 16) {
352                         printk(KERN_CONT "   ");
353                         ascii[i] = ' ';
354                         i++;
355                 }
356                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
357         }
358 }
359
360 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
361         enum track_item alloc)
362 {
363         struct track *p;
364
365         if (s->offset)
366                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
367         else
368                 p = object + s->inuse;
369
370         return p + alloc;
371 }
372
373 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
374                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
375 {
376         struct track *p;
377
378         if (s->offset)
379                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
380         else
381                 p = object + s->inuse;
382
383         p += alloc;
384         if (addr) {
385                 p->addr = addr;
386                 p->cpu = smp_processor_id();
387                 p->pid = current->pid;
388                 p->when = jiffies;
389         } else
390                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
391 }
392
393 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
394 {
395         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
396                 return;
397
398         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
399         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
400 }
401
402 static void print_track(const char *s, struct track *t)
403 {
404         if (!t->addr)
405                 return;
406
407         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
408                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
409 }
410
411 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
412 {
413         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
414                 return;
415
416         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
417         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
418 }
419
420 static void print_page_info(struct page *page)
421 {
422         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
423                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
424
425 }
426
427 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
428 {
429         va_list args;
430         char buf[100];
431
432         va_start(args, fmt);
433         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
434         va_end(args);
435         printk(KERN_ERR "========================================"
436                         "=====================================\n");
437         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
438         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
439                         "-------------------------------------\n\n");
440 }
441
442 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
443 {
444         va_list args;
445         char buf[100];
446
447         va_start(args, fmt);
448         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
449         va_end(args);
450         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
451 }
452
453 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
454 {
455         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
456         u8 *addr = page_address(page);
457
458         print_tracking(s, p);
459
460         print_page_info(page);
461
462         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
463                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
464
465         if (p > addr + 16)
466                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
467
468         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
469
470         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
471                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
472                         s->inuse - s->objsize);
473
474         if (s->offset)
475                 off = s->offset + sizeof(void *);
476         else
477                 off = s->inuse;
478
479         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
480                 off += 2 * sizeof(struct track);
481
482         if (off != s->size)
483                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
484                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
485
486         dump_stack();
487 }
488
489 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
490                         u8 *object, char *reason)
491 {
492         slab_bug(s, "%s", reason);
493         print_trailer(s, page, object);
494 }
495
496 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, 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         slab_bug(s, "%s", buf);
505         print_page_info(page);
506         dump_stack();
507 }
508
509 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
510 {
511         u8 *p = object;
512
513         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
514                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
515                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
516         }
517
518         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
519                 memset(p + s->objsize,
520                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
521                         s->inuse - s->objsize);
522 }
523
524 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
525 {
526         while (bytes) {
527                 if (*start != (u8)value)
528                         return start;
529                 start++;
530                 bytes--;
531         }
532         return NULL;
533 }
534
535 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
536                                                 void *from, void *to)
537 {
538         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
539         memset(from, data, to - from);
540 }
541
542 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
543                         u8 *object, char *what,
544                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
545 {
546         u8 *fault;
547         u8 *end;
548
549         fault = check_bytes(start, value, bytes);
550         if (!fault)
551                 return 1;
552
553         end = start + bytes;
554         while (end > fault && end[-1] == value)
555                 end--;
556
557         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
558         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
559                                         fault, end - 1, fault[0], value);
560         print_trailer(s, page, object);
561
562         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
563         return 0;
564 }
565
566 /*
567  * Object layout:
568  *
569  * object address
570  *      Bytes of the object to be managed.
571  *      If the freepointer may overlay the object then the free
572  *      pointer is the first word of the object.
573  *
574  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
575  *      0xa5 (POISON_END)
576  *
577  * object + s->objsize
578  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
579  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
580  *      objsize == inuse.
581  *
582  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
583  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
584  *
585  * object + s->inuse
586  *      Meta data starts here.
587  *
588  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
589  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
590  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
591  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
592  *              before the word boundary.
593  *
594  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
595  *
596  * object + s->size
597  *      Nothing is used beyond s->size.
598  *
599  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
600  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
601  * may be used with merged slabcaches.
602  */
603
604 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
605 {
606         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
607
608         if (s->offset)
609                 /* Freepointer is placed after the object. */
610                 off += sizeof(void *);
611
612         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
613                 /* We also have user information there */
614                 off += 2 * sizeof(struct track);
615
616         if (s->size == off)
617                 return 1;
618
619         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
620                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
621 }
622
623 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
624 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
625 {
626         u8 *start;
627         u8 *fault;
628         u8 *end;
629         int length;
630         int remainder;
631
632         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
633                 return 1;
634
635         start = page_address(page);
636         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
637         end = start + length;
638         remainder = length % s->size;
639         if (!remainder)
640                 return 1;
641
642         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
643         if (!fault)
644                 return 1;
645         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
646                 end--;
647
648         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
649         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
650
651         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
652         return 0;
653 }
654
655 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
656                                         void *object, int active)
657 {
658         u8 *p = object;
659         u8 *endobject = object + s->objsize;
660
661         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
662                 unsigned int red =
663                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
664
665                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
666                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
667                         return 0;
668         } else {
669                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
670                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
671                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
672                 }
673         }
674
675         if (s->flags & SLAB_POISON) {
676                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
677                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
678                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
679                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
680                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
681                         return 0;
682                 /*
683                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
684                  */
685                 check_pad_bytes(s, page, p);
686         }
687
688         if (!s->offset && active)
689                 /*
690                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
691                  * freepointer while object is allocated.
692                  */
693                 return 1;
694
695         /* Check free pointer validity */
696         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
697                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
698                 /*
699                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
700                  * of the free objects in this slab. May cause
701                  * another error because the object count is now wrong.
702                  */
703                 set_freepointer(s, p, NULL);
704                 return 0;
705         }
706         return 1;
707 }
708
709 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
710 {
711         int maxobj;
712
713         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
714
715         if (!PageSlab(page)) {
716                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
717                 return 0;
718         }
719
720         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
721         if (page->objects > maxobj) {
722                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
723                         s->name, page->objects, maxobj);
724                 return 0;
725         }
726         if (page->inuse > page->objects) {
727                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
728                         s->name, page->inuse, page->objects);
729                 return 0;
730         }
731         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
732         slab_pad_check(s, page);
733         return 1;
734 }
735
736 /*
737  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
738  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
739  */
740 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
741 {
742         int nr = 0;
743         void *fp = page->freelist;
744         void *object = NULL;
745         unsigned long max_objects;
746
747         while (fp && nr <= page->objects) {
748                 if (fp == search)
749                         return 1;
750                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
751                         if (object) {
752                                 object_err(s, page, object,
753                                         "Freechain corrupt");
754                                 set_freepointer(s, object, NULL);
755                                 break;
756                         } else {
757                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
758                                 page->freelist = NULL;
759                                 page->inuse = page->objects;
760                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
761                                 return 0;
762                         }
763                         break;
764                 }
765                 object = fp;
766                 fp = get_freepointer(s, object);
767                 nr++;
768         }
769
770         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
771         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
772                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
773
774         if (page->objects != max_objects) {
775                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
776                         "should be %d", page->objects, max_objects);
777                 page->objects = max_objects;
778                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
779         }
780         if (page->inuse != page->objects - nr) {
781                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
782                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
783                 page->inuse = page->objects - nr;
784                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
785         }
786         return search == NULL;
787 }
788
789 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
790                                                                 int alloc)
791 {
792         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
793                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
794                         s->name,
795                         alloc ? "alloc" : "free",
796                         object, page->inuse,
797                         page->freelist);
798
799                 if (!alloc)
800                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
801
802                 dump_stack();
803         }
804 }
805
806 /*
807  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
808  */
809 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
810 {
811         spin_lock(&n->list_lock);
812         list_add(&page->lru, &n->full);
813         spin_unlock(&n->list_lock);
814 }
815
816 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
817 {
818         struct kmem_cache_node *n;
819
820         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
821                 return;
822
823         n = get_node(s, page_to_nid(page));
824
825         spin_lock(&n->list_lock);
826         list_del(&page->lru);
827         spin_unlock(&n->list_lock);
828 }
829
830 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
831 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
832 {
833         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
834
835         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
836 }
837
838 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
839 {
840         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
841
842         /*
843          * May be called early in order to allocate a slab for the
844          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
845          * dilemma by deferring the increment of the count during
846          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
847          */
848         if (!NUMA_BUILD || n) {
849                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
850                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
851         }
852 }
853 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
854 {
855         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
856
857         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
858         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
859 }
860
861 /* Object debug checks for alloc/free paths */
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, unsigned long addr)
874 {
875         if (!check_slab(s, page))
876                 goto bad;
877
878         if (!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 (!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 = page->objects;
907                 page->freelist = NULL;
908         }
909         return 0;
910 }
911
912 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
913                                         void *object, unsigned long 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 (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
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)(void *))
1021 {
1022         /*
1023          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1024          */
1025         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1026             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1027                         flags |= slub_debug;
1028
1029         return flags;
1030 }
1031 #else
1032 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1033                         struct page *page, void *object) {}
1034
1035 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1036         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1037
1038 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1039         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1040
1041 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1042                         { return 1; }
1043 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1044                         void *object, int active) { return 1; }
1045 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1046 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1047         unsigned long flags, const char *name,
1048         void (*ctor)(void *))
1049 {
1050         return flags;
1051 }
1052 #define slub_debug 0
1053
1054 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1055                                                         { return 0; }
1056 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1057                                                         int objects) {}
1058 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1059                                                         int objects) {}
1060 #endif
1061
1062 /*
1063  * Slab allocation and freeing
1064  */
1065 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1066                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1067 {
1068         int order = oo_order(oo);
1069
1070         if (node == -1)
1071                 return alloc_pages(flags, order);
1072         else
1073                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1074 }
1075
1076 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1077 {
1078         struct page *page;
1079         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1080
1081         flags |= s->allocflags;
1082
1083         page = alloc_slab_page(flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY, node,
1084                                                                         oo);
1085         if (unlikely(!page)) {
1086                 oo = s->min;
1087                 /*
1088                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1089                  * Try a lower order alloc if possible
1090                  */
1091                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1092                 if (!page)
1093                         return NULL;
1094
1095                 stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), ORDER_FALLBACK);
1096         }
1097         page->objects = oo_objects(oo);
1098         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1099                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1100                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1101                 1 << oo_order(oo));
1102
1103         return page;
1104 }
1105
1106 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1107                                 void *object)
1108 {
1109         setup_object_debug(s, page, object);
1110         if (unlikely(s->ctor))
1111                 s->ctor(object);
1112 }
1113
1114 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1115 {
1116         struct page *page;
1117         void *start;
1118         void *last;
1119         void *p;
1120
1121         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1122
1123         page = allocate_slab(s,
1124                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1125         if (!page)
1126                 goto out;
1127
1128         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1129         page->slab = s;
1130         page->flags |= 1 << PG_slab;
1131         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1132                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1133                 __SetPageSlubDebug(page);
1134
1135         start = page_address(page);
1136
1137         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1138                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1139
1140         last = start;
1141         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1142                 setup_object(s, page, last);
1143                 set_freepointer(s, last, p);
1144                 last = p;
1145         }
1146         setup_object(s, page, last);
1147         set_freepointer(s, last, NULL);
1148
1149         page->freelist = start;
1150         page->inuse = 0;
1151 out:
1152         return page;
1153 }
1154
1155 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1156 {
1157         int order = compound_order(page);
1158         int pages = 1 << order;
1159
1160         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1161                 void *p;
1162
1163                 slab_pad_check(s, page);
1164                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1165                                                 page->objects)
1166                         check_object(s, page, p, 0);
1167                 __ClearPageSlubDebug(page);
1168         }
1169
1170         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1171                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1172                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1173                 -pages);
1174
1175         __ClearPageSlab(page);
1176         reset_page_mapcount(page);
1177         __free_pages(page, order);
1178 }
1179
1180 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1181 {
1182         struct page *page;
1183
1184         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1185         __free_slab(page->slab, page);
1186 }
1187
1188 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1189 {
1190         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1191                 /*
1192                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1193                  */
1194                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1195
1196                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1197         } else
1198                 __free_slab(s, page);
1199 }
1200
1201 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1202 {
1203         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1204         free_slab(s, page);
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Per slab locking using the pagelock
1209  */
1210 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1211 {
1212         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1213 }
1214
1215 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1216 {
1217         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1218 }
1219
1220 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1221 {
1222         int rc = 1;
1223
1224         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1225         return rc;
1226 }
1227
1228 /*
1229  * Management of partially allocated slabs
1230  */
1231 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1232                                 struct page *page, int tail)
1233 {
1234         spin_lock(&n->list_lock);
1235         n->nr_partial++;
1236         if (tail)
1237                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1238         else
1239                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1240         spin_unlock(&n->list_lock);
1241 }
1242
1243 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1244 {
1245         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1246
1247         spin_lock(&n->list_lock);
1248         list_del(&page->lru);
1249         n->nr_partial--;
1250         spin_unlock(&n->list_lock);
1251 }
1252
1253 /*
1254  * Lock slab and remove from the partial list.
1255  *
1256  * Must hold list_lock.
1257  */
1258 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1259                                                         struct page *page)
1260 {
1261         if (slab_trylock(page)) {
1262                 list_del(&page->lru);
1263                 n->nr_partial--;
1264                 __SetPageSlubFrozen(page);
1265                 return 1;
1266         }
1267         return 0;
1268 }
1269
1270 /*
1271  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1272  */
1273 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1274 {
1275         struct page *page;
1276
1277         /*
1278          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1279          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1280          * partial slab and there is none available then get_partials()
1281          * will return NULL.
1282          */
1283         if (!n || !n->nr_partial)
1284                 return NULL;
1285
1286         spin_lock(&n->list_lock);
1287         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1288                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1289                         goto out;
1290         page = NULL;
1291 out:
1292         spin_unlock(&n->list_lock);
1293         return page;
1294 }
1295
1296 /*
1297  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1298  */
1299 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1300 {
1301 #ifdef CONFIG_NUMA
1302         struct zonelist *zonelist;
1303         struct zoneref *z;
1304         struct zone *zone;
1305         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1306         struct page *page;
1307
1308         /*
1309          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1310          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1311          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1312          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1313          *
1314          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1315          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1316          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1317          * from other nodes and filled up.
1318          *
1319          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1320          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1321          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1322          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1323          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1324          * with available objects.
1325          */
1326         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1327                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1328                 return NULL;
1329
1330         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1331         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1332                 struct kmem_cache_node *n;
1333
1334                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1335
1336                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1337                                 n->nr_partial > n->min_partial) {
1338                         page = get_partial_node(n);
1339                         if (page)
1340                                 return page;
1341                 }
1342         }
1343 #endif
1344         return NULL;
1345 }
1346
1347 /*
1348  * Get a partial page, lock it and return it.
1349  */
1350 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1351 {
1352         struct page *page;
1353         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1354
1355         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1356         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1357                 return page;
1358
1359         return get_any_partial(s, flags);
1360 }
1361
1362 /*
1363  * Move a page back to the lists.
1364  *
1365  * Must be called with the slab lock held.
1366  *
1367  * On exit the slab lock will have been dropped.
1368  */
1369 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1370 {
1371         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1372         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1373
1374         __ClearPageSlubFrozen(page);
1375         if (page->inuse) {
1376
1377                 if (page->freelist) {
1378                         add_partial(n, page, tail);
1379                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1380                 } else {
1381                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1382                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1383                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1384                                 add_full(n, page);
1385                 }
1386                 slab_unlock(page);
1387         } else {
1388                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1389                 if (n->nr_partial < n->min_partial) {
1390                         /*
1391                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1392                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1393                          * to come after the other slabs with objects in
1394                          * so that the others get filled first. That way the
1395                          * size of the partial list stays small.
1396                          *
1397                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1398                          * the partial list.
1399                          */
1400                         add_partial(n, page, 1);
1401                         slab_unlock(page);
1402                 } else {
1403                         slab_unlock(page);
1404                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1405                         discard_slab(s, page);
1406                 }
1407         }
1408 }
1409
1410 /*
1411  * Remove the cpu slab
1412  */
1413 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1414 {
1415         struct page *page = c->page;
1416         int tail = 1;
1417
1418         if (page->freelist)
1419                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1420         /*
1421          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1422          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1423          * to occur.
1424          */
1425         while (unlikely(c->freelist)) {
1426                 void **object;
1427
1428                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1429
1430                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1431                 object = c->freelist;
1432                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1433
1434                 /* And put onto the regular freelist */
1435                 object[c->offset] = page->freelist;
1436                 page->freelist = object;
1437                 page->inuse--;
1438         }
1439         c->page = NULL;
1440         unfreeze_slab(s, page, tail);
1441 }
1442
1443 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1444 {
1445         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1446         slab_lock(c->page);
1447         deactivate_slab(s, c);
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Flush cpu slab.
1452  *
1453  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1454  */
1455 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1456 {
1457         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1458
1459         if (likely(c && c->page))
1460                 flush_slab(s, c);
1461 }
1462
1463 static void flush_cpu_slab(void *d)
1464 {
1465         struct kmem_cache *s = d;
1466
1467         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1468 }
1469
1470 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1471 {
1472         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1473 }
1474
1475 /*
1476  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1477  * locality expectations.
1478  */
1479 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1480 {
1481 #ifdef CONFIG_NUMA
1482         if (node != -1 && c->node != node)
1483                 return 0;
1484 #endif
1485         return 1;
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1490  * debugging duties.
1491  *
1492  * Interrupts are disabled.
1493  *
1494  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1495  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1496  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1497  *
1498  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1499  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1500  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1501  *
1502  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1503  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1504  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1505  */
1506 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1507                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1508 {
1509         void **object;
1510         struct page *new;
1511
1512         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1513         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1514
1515         if (!c->page)
1516                 goto new_slab;
1517
1518         slab_lock(c->page);
1519         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1520                 goto another_slab;
1521
1522         stat(c, ALLOC_REFILL);
1523
1524 load_freelist:
1525         object = c->page->freelist;
1526         if (unlikely(!object))
1527                 goto another_slab;
1528         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1529                 goto debug;
1530
1531         c->freelist = object[c->offset];
1532         c->page->inuse = c->page->objects;
1533         c->page->freelist = NULL;
1534         c->node = page_to_nid(c->page);
1535 unlock_out:
1536         slab_unlock(c->page);
1537         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1538         return object;
1539
1540 another_slab:
1541         deactivate_slab(s, c);
1542
1543 new_slab:
1544         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1545         if (new) {
1546                 c->page = new;
1547                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1548                 goto load_freelist;
1549         }
1550
1551         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1552                 local_irq_enable();
1553
1554         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1555
1556         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1557                 local_irq_disable();
1558
1559         if (new) {
1560                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1561                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1562                 if (c->page)
1563                         flush_slab(s, c);
1564                 slab_lock(new);
1565                 __SetPageSlubFrozen(new);
1566                 c->page = new;
1567                 goto load_freelist;
1568         }
1569         return NULL;
1570 debug:
1571         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1572                 goto another_slab;
1573
1574         c->page->inuse++;
1575         c->page->freelist = object[c->offset];
1576         c->node = -1;
1577         goto unlock_out;
1578 }
1579
1580 /*
1581  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1582  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1583  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1584  *
1585  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1586  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1587  *
1588  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1589  */
1590 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1591                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1592 {
1593         void **object;
1594         struct kmem_cache_cpu *c;
1595         unsigned long flags;
1596         unsigned int objsize;
1597
1598         local_irq_save(flags);
1599         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1600         objsize = c->objsize;
1601         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1602
1603                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1604
1605         else {
1606                 object = c->freelist;
1607                 c->freelist = object[c->offset];
1608                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1609         }
1610         local_irq_restore(flags);
1611
1612         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1613                 memset(object, 0, objsize);
1614
1615         return object;
1616 }
1617
1618 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1619 {
1620         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1621 }
1622 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1623
1624 #ifdef CONFIG_NUMA
1625 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1626 {
1627         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1628 }
1629 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1630 #endif
1631
1632 /*
1633  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1634  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1635  *
1636  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1637  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1638  * handling required then we can return immediately.
1639  */
1640 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1641                         void *x, unsigned long addr, unsigned int offset)
1642 {
1643         void *prior;
1644         void **object = (void *)x;
1645         struct kmem_cache_cpu *c;
1646
1647         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1648         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1649         slab_lock(page);
1650
1651         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1652                 goto debug;
1653
1654 checks_ok:
1655         prior = object[offset] = page->freelist;
1656         page->freelist = object;
1657         page->inuse--;
1658
1659         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1660                 stat(c, FREE_FROZEN);
1661                 goto out_unlock;
1662         }
1663
1664         if (unlikely(!page->inuse))
1665                 goto slab_empty;
1666
1667         /*
1668          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1669          * then add it.
1670          */
1671         if (unlikely(!prior)) {
1672                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1673                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1674         }
1675
1676 out_unlock:
1677         slab_unlock(page);
1678         return;
1679
1680 slab_empty:
1681         if (prior) {
1682                 /*
1683                  * Slab still on the partial list.
1684                  */
1685                 remove_partial(s, page);
1686                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1687         }
1688         slab_unlock(page);
1689         stat(c, FREE_SLAB);
1690         discard_slab(s, page);
1691         return;
1692
1693 debug:
1694         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1695                 goto out_unlock;
1696         goto checks_ok;
1697 }
1698
1699 /*
1700  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1701  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1702  *
1703  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1704  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1705  * the item before.
1706  *
1707  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1708  * with all sorts of special processing.
1709  */
1710 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1711                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1712 {
1713         void **object = (void *)x;
1714         struct kmem_cache_cpu *c;
1715         unsigned long flags;
1716
1717         local_irq_save(flags);
1718         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1719         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1720         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1721                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1722         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1723                 object[c->offset] = c->freelist;
1724                 c->freelist = object;
1725                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1726         } else
1727                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1728
1729         local_irq_restore(flags);
1730 }
1731
1732 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1733 {
1734         struct page *page;
1735
1736         page = virt_to_head_page(x);
1737
1738         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1741
1742 /* Figure out on which slab page the object resides */
1743 static struct page *get_object_page(const void *x)
1744 {
1745         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1746
1747         if (!PageSlab(page))
1748                 return NULL;
1749
1750         return page;
1751 }
1752
1753 /*
1754  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1755  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1756  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1757  * another.
1758  *
1759  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1760  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1761  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1762  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1763  * locking overhead.
1764  */
1765
1766 /*
1767  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1768  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1769  * and increases the number of allocations possible without having to
1770  * take the list_lock.
1771  */
1772 static int slub_min_order;
1773 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1774 static int slub_min_objects;
1775
1776 /*
1777  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1778  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1779  */
1780 static int slub_nomerge;
1781
1782 /*
1783  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1784  *
1785  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1786  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1787  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1788  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1789  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1790  * would be wasted.
1791  *
1792  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1793  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1794  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1795  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1796  *
1797  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1798  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1799  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1800  * of space in favor of a small page order.
1801  *
1802  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1803  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1804  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1805  * the smallest order which will fit the object.
1806  */
1807 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1808                                 int max_order, int fract_leftover)
1809 {
1810         int order;
1811         int rem;
1812         int min_order = slub_min_order;
1813
1814         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1815                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1816
1817         for (order = max(min_order,
1818                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1819                         order <= max_order; order++) {
1820
1821                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1822
1823                 if (slab_size < min_objects * size)
1824                         continue;
1825
1826                 rem = slab_size % size;
1827
1828                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1829                         break;
1830
1831         }
1832
1833         return order;
1834 }
1835
1836 static inline int calculate_order(int size)
1837 {
1838         int order;
1839         int min_objects;
1840         int fraction;
1841
1842         /*
1843          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1844          * works by first attempting to generate a layout with
1845          * the best configuration and backing off gradually.
1846          *
1847          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1848          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1849          */
1850         min_objects = slub_min_objects;
1851         if (!min_objects)
1852                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1853         while (min_objects > 1) {
1854                 fraction = 16;
1855                 while (fraction >= 4) {
1856                         order = slab_order(size, min_objects,
1857                                                 slub_max_order, fraction);
1858                         if (order <= slub_max_order)
1859                                 return order;
1860                         fraction /= 2;
1861                 }
1862                 min_objects /= 2;
1863         }
1864
1865         /*
1866          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1867          * lets see if we can place a single object there.
1868          */
1869         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1870         if (order <= slub_max_order)
1871                 return order;
1872
1873         /*
1874          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1875          */
1876         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1877         if (order <= MAX_ORDER)
1878                 return order;
1879         return -ENOSYS;
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1884  */
1885 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1886                 unsigned long align, unsigned long size)
1887 {
1888         /*
1889          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1890          * suggestion if the object is sufficiently large.
1891          *
1892          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1893          * alignment though. If that is greater then use it.
1894          */
1895         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1896                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1897                 while (size <= ralign / 2)
1898                         ralign /= 2;
1899                 align = max(align, ralign);
1900         }
1901
1902         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1903                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1904
1905         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1906 }
1907
1908 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1909                         struct kmem_cache_cpu *c)
1910 {
1911         c->page = NULL;
1912         c->freelist = NULL;
1913         c->node = 0;
1914         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1915         c->objsize = s->objsize;
1916 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1917         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1918 #endif
1919 }
1920
1921 static void
1922 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
1923 {
1924         n->nr_partial = 0;
1925
1926         /*
1927          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
1928          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
1929          */
1930         n->min_partial = ilog2(s->size);
1931         if (n->min_partial < MIN_PARTIAL)
1932                 n->min_partial = MIN_PARTIAL;
1933         else if (n->min_partial > MAX_PARTIAL)
1934                 n->min_partial = MAX_PARTIAL;
1935
1936         spin_lock_init(&n->list_lock);
1937         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1938 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1939         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1940         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
1941         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1942 #endif
1943 }
1944
1945 #ifdef CONFIG_SMP
1946 /*
1947  * Per cpu array for per cpu structures.
1948  *
1949  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1950  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1951  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1952  * beneficial for the kmalloc caches.
1953  *
1954  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1955  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1956  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1957  *
1958  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1959  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1960  */
1961 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1962
1963 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1964                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1965
1966 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1967 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
1968
1969 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1970                                                         int cpu, gfp_t flags)
1971 {
1972         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1973
1974         if (c)
1975                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1976                                 (void *)c->freelist;
1977         else {
1978                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1979                 c = kmalloc_node(
1980                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
1981                         flags, cpu_to_node(cpu));
1982                 if (!c)
1983                         return NULL;
1984         }
1985
1986         init_kmem_cache_cpu(s, c);
1987         return c;
1988 }
1989
1990 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
1991 {
1992         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
1993                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
1994                 kfree(c);
1995                 return;
1996         }
1997         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1998         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
1999 }
2000
2001 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2002 {
2003         int cpu;
2004
2005         for_each_online_cpu(cpu) {
2006                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2007
2008                 if (c) {
2009                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2010                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2011                 }
2012         }
2013 }
2014
2015 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2016 {
2017         int cpu;
2018
2019         for_each_online_cpu(cpu) {
2020                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2021
2022                 if (c)
2023                         continue;
2024
2025                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2026                 if (!c) {
2027                         free_kmem_cache_cpus(s);
2028                         return 0;
2029                 }
2030                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2031         }
2032         return 1;
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Initialize the per cpu array.
2037  */
2038 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2039 {
2040         int i;
2041
2042         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
2043                 return;
2044
2045         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2046                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2047
2048         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
2049 }
2050
2051 static void __init init_alloc_cpu(void)
2052 {
2053         int cpu;
2054
2055         for_each_online_cpu(cpu)
2056                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2057   }
2058
2059 #else
2060 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2061 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2062
2063 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2064 {
2065         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2066         return 1;
2067 }
2068 #endif
2069
2070 #ifdef CONFIG_NUMA
2071 /*
2072  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2073  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2074  * possible.
2075  *
2076  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2077  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2078  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2079  */
2080 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2081 {
2082         struct page *page;
2083         struct kmem_cache_node *n;
2084         unsigned long flags;
2085
2086         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2087
2088         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2089
2090         BUG_ON(!page);
2091         if (page_to_nid(page) != node) {
2092                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2093                                 "node %d\n", node);
2094                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2095                                 "in order to be able to continue\n");
2096         }
2097
2098         n = page->freelist;
2099         BUG_ON(!n);
2100         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2101         page->inuse++;
2102         kmalloc_caches->node[node] = n;
2103 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2104         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2105         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2106 #endif
2107         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2108         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2109
2110         /*
2111          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2112          * so even though there cannot be a race this early in
2113          * the boot sequence, we still disable irqs.
2114          */
2115         local_irq_save(flags);
2116         add_partial(n, page, 0);
2117         local_irq_restore(flags);
2118 }
2119
2120 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2121 {
2122         int node;
2123
2124         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2125                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2126                 if (n && n != &s->local_node)
2127                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2128                 s->node[node] = NULL;
2129         }
2130 }
2131
2132 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2133 {
2134         int node;
2135         int local_node;
2136
2137         if (slab_state >= UP)
2138                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2139         else
2140                 local_node = 0;
2141
2142         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2143                 struct kmem_cache_node *n;
2144
2145                 if (local_node == node)
2146                         n = &s->local_node;
2147                 else {
2148                         if (slab_state == DOWN) {
2149                                 early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2150                                 continue;
2151                         }
2152                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2153                                                         gfpflags, node);
2154
2155                         if (!n) {
2156                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2157                                 return 0;
2158                         }
2159
2160                 }
2161                 s->node[node] = n;
2162                 init_kmem_cache_node(n, s);
2163         }
2164         return 1;
2165 }
2166 #else
2167 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2168 {
2169 }
2170
2171 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2172 {
2173         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2174         return 1;
2175 }
2176 #endif
2177
2178 /*
2179  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2180  * a slab object.
2181  */
2182 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2183 {
2184         unsigned long flags = s->flags;
2185         unsigned long size = s->objsize;
2186         unsigned long align = s->align;
2187         int order;
2188
2189         /*
2190          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2191          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2192          * the possible location of the free pointer.
2193          */
2194         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2195
2196 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2197         /*
2198          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2199          * the slab may touch the object after free or before allocation
2200          * then we should never poison the object itself.
2201          */
2202         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2203                         !s->ctor)
2204                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2205         else
2206                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2207
2208
2209         /*
2210          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2211          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2212          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2213          */
2214         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2215                 size += sizeof(void *);
2216 #endif
2217
2218         /*
2219          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2220          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2221          */
2222         s->inuse = size;
2223
2224         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2225                 s->ctor)) {
2226                 /*
2227                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2228                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2229                  * kmem_cache_free.
2230                  *
2231                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2232                  * destructor or are poisoning the objects.
2233                  */
2234                 s->offset = size;
2235                 size += sizeof(void *);
2236         }
2237
2238 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2239         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2240                 /*
2241                  * Need to store information about allocs and frees after
2242                  * the object.
2243                  */
2244                 size += 2 * sizeof(struct track);
2245
2246         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2247                 /*
2248                  * Add some empty padding so that we can catch
2249                  * overwrites from earlier objects rather than let
2250                  * tracking information or the free pointer be
2251                  * corrupted if an user writes before the start
2252                  * of the object.
2253                  */
2254                 size += sizeof(void *);
2255 #endif
2256
2257         /*
2258          * Determine the alignment based on various parameters that the
2259          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2260          * on bootup.
2261          */
2262         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2263
2264         /*
2265          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2266          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2267          * each object to conform to the alignment.
2268          */
2269         size = ALIGN(size, align);
2270         s->size = size;
2271         if (forced_order >= 0)
2272                 order = forced_order;
2273         else
2274                 order = calculate_order(size);
2275
2276         if (order < 0)
2277                 return 0;
2278
2279         s->allocflags = 0;
2280         if (order)
2281                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2282
2283         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2284                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2285
2286         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2287                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2288
2289         /*
2290          * Determine the number of objects per slab
2291          */
2292         s->oo = oo_make(order, size);
2293         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2294         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2295                 s->max = s->oo;
2296
2297         return !!oo_objects(s->oo);
2298
2299 }
2300
2301 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2302                 const char *name, size_t size,
2303                 size_t align, unsigned long flags,
2304                 void (*ctor)(void *))
2305 {
2306         memset(s, 0, kmem_size);
2307         s->name = name;
2308         s->ctor = ctor;
2309         s->objsize = size;
2310         s->align = align;
2311         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2312
2313         if (!calculate_sizes(s, -1))
2314                 goto error;
2315
2316         s->refcount = 1;
2317 #ifdef CONFIG_NUMA
2318         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2319 #endif
2320         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2321                 goto error;
2322
2323         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2324                 return 1;
2325         free_kmem_cache_nodes(s);
2326 error:
2327         if (flags & SLAB_PANIC)
2328                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2329                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2330                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2331                         s->offset, flags);
2332         return 0;
2333 }
2334
2335 /*
2336  * Check if a given pointer is valid
2337  */
2338 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2339 {
2340         struct page *page;
2341
2342         page = get_object_page(object);
2343
2344         if (!page || s != page->slab)
2345                 /* No slab or wrong slab */
2346                 return 0;
2347
2348         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2349                 return 0;
2350
2351         /*
2352          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2353          * But this would be too expensive and it seems that the main
2354          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2355          * to a certain slab.
2356          */
2357         return 1;
2358 }
2359 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2360
2361 /*
2362  * Determine the size of a slab object
2363  */
2364 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2365 {
2366         return s->objsize;
2367 }
2368 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2369
2370 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2371 {
2372         return s->name;
2373 }
2374 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2375
2376 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2377                                                         const char *text)
2378 {
2379 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2380         void *addr = page_address(page);
2381         void *p;
2382         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2383
2384         bitmap_zero(map, page->objects);
2385         slab_err(s, page, "%s", text);
2386         slab_lock(page);
2387         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2388                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2389
2390         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2391
2392                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2393                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2394                                                         p, p - addr);
2395                         print_tracking(s, p);
2396                 }
2397         }
2398         slab_unlock(page);
2399 #endif
2400 }
2401
2402 /*
2403  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2404  */
2405 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2406 {
2407         unsigned long flags;
2408         struct page *page, *h;
2409
2410         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2411         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2412                 if (!page->inuse) {
2413                         list_del(&page->lru);
2414                         discard_slab(s, page);
2415                         n->nr_partial--;
2416                 } else {
2417                         list_slab_objects(s, page,
2418                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2419                 }
2420         }
2421         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2422 }
2423
2424 /*
2425  * Release all resources used by a slab cache.
2426  */
2427 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2428 {
2429         int node;
2430
2431         flush_all(s);
2432
2433         /* Attempt to free all objects */
2434         free_kmem_cache_cpus(s);
2435         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2436                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2437
2438                 free_partial(s, n);
2439                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2440                         return 1;
2441         }
2442         free_kmem_cache_nodes(s);
2443         return 0;
2444 }
2445
2446 /*
2447  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2448  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2449  */
2450 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2451 {
2452         down_write(&slub_lock);
2453         s->refcount--;
2454         if (!s->refcount) {
2455                 list_del(&s->list);
2456                 up_write(&slub_lock);
2457                 if (kmem_cache_close(s)) {
2458                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2459                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2460                         dump_stack();
2461                 }
2462                 sysfs_slab_remove(s);
2463         } else
2464                 up_write(&slub_lock);
2465 }
2466 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2467
2468 /********************************************************************
2469  *              Kmalloc subsystem
2470  *******************************************************************/
2471
2472 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1] __cacheline_aligned;
2473 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2474
2475 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2476 {
2477         get_option(&str, &slub_min_order);
2478
2479         return 1;
2480 }
2481
2482 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2483
2484 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2485 {
2486         get_option(&str, &slub_max_order);
2487
2488         return 1;
2489 }
2490
2491 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2492
2493 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2494 {
2495         get_option(&str, &slub_min_objects);
2496
2497         return 1;
2498 }
2499
2500 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2501
2502 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2503 {
2504         slub_nomerge = 1;
2505         return 1;
2506 }
2507
2508 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2509
2510 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2511                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2512 {
2513         unsigned int flags = 0;
2514
2515         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2516                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2517
2518         down_write(&slub_lock);
2519         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2520                                                                 flags, NULL))
2521                 goto panic;
2522
2523         list_add(&s->list, &slab_caches);
2524         up_write(&slub_lock);
2525         if (sysfs_slab_add(s))
2526                 goto panic;
2527         return s;
2528
2529 panic:
2530         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2531 }
2532
2533 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2534 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT + 1];
2535
2536 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2537 {
2538         struct kmem_cache *s;
2539
2540         down_write(&slub_lock);
2541         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2542                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2543                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2544                         sysfs_slab_add(s);
2545                 }
2546         }
2547         up_write(&slub_lock);
2548 }
2549
2550 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2551
2552 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2553 {
2554         struct kmem_cache *s;
2555         char *text;
2556         size_t realsize;
2557
2558         s = kmalloc_caches_dma[index];
2559         if (s)
2560                 return s;
2561
2562         /* Dynamically create dma cache */
2563         if (flags & __GFP_WAIT)
2564                 down_write(&slub_lock);
2565         else {
2566                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2567                         goto out;
2568         }
2569
2570         if (kmalloc_caches_dma[index])
2571                 goto unlock_out;
2572
2573         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2574         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2575                          (unsigned int)realsize);
2576         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2577
2578         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2579                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2580                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2581                 kfree(s);
2582                 kfree(text);
2583                 goto unlock_out;
2584         }
2585
2586         list_add(&s->list, &slab_caches);
2587         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2588
2589         schedule_work(&sysfs_add_work);
2590
2591 unlock_out:
2592         up_write(&slub_lock);
2593 out:
2594         return kmalloc_caches_dma[index];
2595 }
2596 #endif
2597
2598 /*
2599  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2600  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2601  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2602  * fls.
2603  */
2604 static s8 size_index[24] = {
2605         3,      /* 8 */
2606         4,      /* 16 */
2607         5,      /* 24 */
2608         5,      /* 32 */
2609         6,      /* 40 */
2610         6,      /* 48 */
2611         6,      /* 56 */
2612         6,      /* 64 */
2613         1,      /* 72 */
2614         1,      /* 80 */
2615         1,      /* 88 */
2616         1,      /* 96 */
2617         7,      /* 104 */
2618         7,      /* 112 */
2619         7,      /* 120 */
2620         7,      /* 128 */
2621         2,      /* 136 */
2622         2,      /* 144 */
2623         2,      /* 152 */
2624         2,      /* 160 */
2625         2,      /* 168 */
2626         2,      /* 176 */
2627         2,      /* 184 */
2628         2       /* 192 */
2629 };
2630
2631 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2632 {
2633         int index;
2634
2635         if (size <= 192) {
2636                 if (!size)
2637                         return ZERO_SIZE_PTR;
2638
2639                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2640         } else
2641                 index = fls(size - 1);
2642
2643 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2644         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2645                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2646
2647 #endif
2648         return &kmalloc_caches[index];
2649 }
2650
2651 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2652 {
2653         struct kmem_cache *s;
2654
2655         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2656                 return kmalloc_large(size, flags);
2657
2658         s = get_slab(size, flags);
2659
2660         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2661                 return s;
2662
2663         return slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2664 }
2665 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2666
2667 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2668 {
2669         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2670                                                 get_order(size));
2671
2672         if (page)
2673                 return page_address(page);
2674         else
2675                 return NULL;
2676 }
2677
2678 #ifdef CONFIG_NUMA
2679 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2680 {
2681         struct kmem_cache *s;
2682
2683         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2684                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2685
2686         s = get_slab(size, flags);
2687
2688         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2689                 return s;
2690
2691         return slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2692 }
2693 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2694 #endif
2695
2696 size_t ksize(const void *object)
2697 {
2698         struct page *page;
2699         struct kmem_cache *s;
2700
2701         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2702                 return 0;
2703
2704         page = virt_to_head_page(object);
2705
2706         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2707                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2708                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2709         }
2710         s = page->slab;
2711
2712 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2713         /*
2714          * Debugging requires use of the padding between object
2715          * and whatever may come after it.
2716          */
2717         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2718                 return s->objsize;
2719
2720 #endif
2721         /*
2722          * If we have the need to store the freelist pointer
2723          * back there or track user information then we can
2724          * only use the space before that information.
2725          */
2726         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2727                 return s->inuse;
2728         /*
2729          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2730          */
2731         return s->size;
2732 }
2733
2734 void kfree(const void *x)
2735 {
2736         struct page *page;
2737         void *object = (void *)x;
2738
2739         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2740                 return;
2741
2742         page = virt_to_head_page(x);
2743         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2744                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2745                 put_page(page);
2746                 return;
2747         }
2748         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2749 }
2750 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2751
2752 /*
2753  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2754  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2755  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2756  * and thus they can be removed from the partial lists.
2757  *
2758  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2759  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2760  * are freed in them.
2761  */
2762 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2763 {
2764         int node;
2765         int i;
2766         struct kmem_cache_node *n;
2767         struct page *page;
2768         struct page *t;
2769         int objects = oo_objects(s->max);
2770         struct list_head *slabs_by_inuse =
2771                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2772         unsigned long flags;
2773
2774         if (!slabs_by_inuse)
2775                 return -ENOMEM;
2776
2777         flush_all(s);
2778         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2779                 n = get_node(s, node);
2780
2781                 if (!n->nr_partial)
2782                         continue;
2783
2784                 for (i = 0; i < objects; i++)
2785                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2786
2787                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2788
2789                 /*
2790                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2791                  *
2792                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2793                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2794                  */
2795                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2796                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2797                                 /*
2798                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2799                                  * may have freed the last object and be
2800                                  * waiting to release the slab.
2801                                  */
2802                                 list_del(&page->lru);
2803                                 n->nr_partial--;
2804                                 slab_unlock(page);
2805                                 discard_slab(s, page);
2806                         } else {
2807                                 list_move(&page->lru,
2808                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2809                         }
2810                 }
2811
2812                 /*
2813                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2814                  * first and the least used slabs at the end.
2815                  */
2816                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2817                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2818
2819                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2820         }
2821
2822         kfree(slabs_by_inuse);
2823         return 0;
2824 }
2825 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2826
2827 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2828 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2829 {
2830         struct kmem_cache *s;
2831
2832         down_read(&slub_lock);
2833         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2834                 kmem_cache_shrink(s);
2835         up_read(&slub_lock);
2836
2837         return 0;
2838 }
2839
2840 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2841 {
2842         struct kmem_cache_node *n;
2843         struct kmem_cache *s;
2844         struct memory_notify *marg = arg;
2845         int offline_node;
2846
2847         offline_node = marg->status_change_nid;
2848
2849         /*
2850          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2851          * for it yet.
2852          */
2853         if (offline_node < 0)
2854                 return;
2855
2856         down_read(&slub_lock);
2857         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2858                 n = get_node(s, offline_node);
2859                 if (n) {
2860                         /*
2861                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2862                          * that is going down. We were unable to free them,
2863                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2864                          * callback. So, we must fail.
2865                          */
2866                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2867
2868                         s->node[offline_node] = NULL;
2869                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2870                 }
2871         }
2872         up_read(&slub_lock);
2873 }
2874
2875 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2876 {
2877         struct kmem_cache_node *n;
2878         struct kmem_cache *s;
2879         struct memory_notify *marg = arg;
2880         int nid = marg->status_change_nid;
2881         int ret = 0;
2882
2883         /*
2884          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2885          * already created. Nothing to do.
2886          */
2887         if (nid < 0)
2888                 return 0;
2889
2890         /*
2891          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2892          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2893          * online.
2894          */
2895         down_read(&slub_lock);
2896         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2897                 /*
2898                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2899                  *      since memory is not yet available from the node that
2900                  *      is brought up.
2901                  */
2902                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2903                 if (!n) {
2904                         ret = -ENOMEM;
2905                         goto out;
2906                 }
2907                 init_kmem_cache_node(n, s);
2908                 s->node[nid] = n;
2909         }
2910 out:
2911         up_read(&slub_lock);
2912         return ret;
2913 }
2914
2915 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2916                                 unsigned long action, void *arg)
2917 {
2918         int ret = 0;
2919
2920         switch (action) {
2921         case MEM_GOING_ONLINE:
2922                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2923                 break;
2924         case MEM_GOING_OFFLINE:
2925                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2926                 break;
2927         case MEM_OFFLINE:
2928         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2929                 slab_mem_offline_callback(arg);
2930                 break;
2931         case MEM_ONLINE:
2932         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2933                 break;
2934         }
2935
2936         ret = notifier_from_errno(ret);
2937         return ret;
2938 }
2939
2940 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2941
2942 /********************************************************************
2943  *                      Basic setup of slabs
2944  *******************************************************************/
2945
2946 void __init kmem_cache_init(void)
2947 {
2948         int i;
2949         int caches = 0;
2950
2951         init_alloc_cpu();
2952
2953 #ifdef CONFIG_NUMA
2954         /*
2955          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2956          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2957          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2958          */
2959         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2960                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2961         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2962         caches++;
2963
2964         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
2965 #endif
2966
2967         /* Able to allocate the per node structures */
2968         slab_state = PARTIAL;
2969
2970         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2971         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2972                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2973                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2974                 caches++;
2975                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2976                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2977                 caches++;
2978         }
2979
2980         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++) {
2981                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2982                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2983                 caches++;
2984         }
2985
2986
2987         /*
2988          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
2989          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
2990          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
2991          *
2992          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
2993          * handle the index determination for the smaller caches.
2994          *
2995          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
2996          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
2997          */
2998         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
2999                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3000
3001         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3002                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3003
3004         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3005                 /*
3006                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3007                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3008                  * instead.
3009                  */
3010                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3011                         size_index[(i - 1) / 8] = 8;
3012         }
3013
3014         slab_state = UP;
3015
3016         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3017         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++)
3018                 kmalloc_caches[i]. name =
3019                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3020
3021 #ifdef CONFIG_SMP
3022         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3023         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3024                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3025 #else
3026         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3027 #endif
3028
3029         printk(KERN_INFO
3030                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3031                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3032                 caches, cache_line_size(),
3033                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3034                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3035 }
3036
3037 /*
3038  * Find a mergeable slab cache
3039  */
3040 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3041 {
3042         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3043                 return 1;
3044
3045         if (s->ctor)
3046                 return 1;
3047
3048         /*
3049          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3050          */
3051         if (s->refcount < 0)
3052                 return 1;
3053
3054         return 0;
3055 }
3056
3057 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3058                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3059                 void (*ctor)(void *))
3060 {
3061         struct kmem_cache *s;
3062
3063         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3064                 return NULL;
3065
3066         if (ctor)
3067                 return NULL;
3068
3069         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3070         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3071         size = ALIGN(size, align);
3072         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3073
3074         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3075                 if (slab_unmergeable(s))
3076                         continue;
3077
3078                 if (size > s->size)
3079                         continue;
3080
3081                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3082                                 continue;
3083                 /*
3084                  * Check if alignment is compatible.
3085                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3086                  */
3087                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3088                         continue;
3089
3090                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3091                         continue;
3092
3093                 return s;
3094         }
3095         return NULL;
3096 }
3097
3098 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3099                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3100 {
3101         struct kmem_cache *s;
3102
3103         down_write(&slub_lock);
3104         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3105         if (s) {
3106                 int cpu;
3107
3108                 s->refcount++;
3109                 /*
3110                  * Adjust the object sizes so that we clear
3111                  * the complete object on kzalloc.
3112                  */
3113                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3114
3115                 /*
3116                  * And then we need to update the object size in the
3117                  * per cpu structures
3118                  */
3119                 for_each_online_cpu(cpu)
3120                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3121
3122                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3123                 up_write(&slub_lock);
3124
3125                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
3126                         goto err;
3127                 return s;
3128         }
3129
3130         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3131         if (s) {
3132                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3133                                 size, align, flags, ctor)) {
3134                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3135                         up_write(&slub_lock);
3136                         if (sysfs_slab_add(s))
3137                                 goto err;
3138                         return s;
3139                 }
3140                 kfree(s);
3141         }
3142         up_write(&slub_lock);
3143
3144 err:
3145         if (flags & SLAB_PANIC)
3146                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3147         else
3148                 s = NULL;
3149         return s;
3150 }
3151 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3152
3153 #ifdef CONFIG_SMP
3154 /*
3155  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3156  * necessary.
3157  */
3158 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3159                 unsigned long action, void *hcpu)
3160 {
3161         long cpu = (long)hcpu;
3162         struct kmem_cache *s;
3163         unsigned long flags;
3164
3165         switch (action) {
3166         case CPU_UP_PREPARE:
3167         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3168                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3169                 down_read(&slub_lock);
3170                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3171                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3172                                                         GFP_KERNEL);
3173                 up_read(&slub_lock);
3174                 break;
3175
3176         case CPU_UP_CANCELED:
3177         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3178         case CPU_DEAD:
3179         case CPU_DEAD_FROZEN:
3180                 down_read(&slub_lock);
3181                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3182                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3183
3184                         local_irq_save(flags);
3185                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3186                         local_irq_restore(flags);
3187                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3188                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3189                 }
3190                 up_read(&slub_lock);
3191                 break;
3192         default:
3193                 break;
3194         }
3195         return NOTIFY_OK;
3196 }
3197
3198 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3199         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3200 };
3201
3202 #endif
3203
3204 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3205 {
3206         struct kmem_cache *s;
3207
3208         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3209                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3210
3211         s = get_slab(size, gfpflags);
3212
3213         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3214                 return s;
3215
3216         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3217 }
3218
3219 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3220                                         int node, unsigned long caller)
3221 {
3222         struct kmem_cache *s;
3223
3224         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3225                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3226
3227         s = get_slab(size, gfpflags);
3228
3229         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3230                 return s;
3231
3232         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3233 }
3234
3235 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3236 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
3237                                         int (*get_count)(struct page *))
3238 {
3239         unsigned long flags;
3240         unsigned long x = 0;
3241         struct page *page;
3242
3243         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3244         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3245                 x += get_count(page);
3246         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3247         return x;
3248 }
3249
3250 static int count_inuse(struct page *page)
3251 {
3252         return page->inuse;
3253 }
3254
3255 static int count_total(struct page *page)
3256 {
3257         return page->objects;
3258 }
3259
3260 static int count_free(struct page *page)
3261 {
3262         return page->objects - page->inuse;
3263 }
3264
3265 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3266                                                 unsigned long *map)
3267 {
3268         void *p;
3269         void *addr = page_address(page);
3270
3271         if (!check_slab(s, page) ||
3272                         !on_freelist(s, page, NULL))
3273                 return 0;
3274
3275         /* Now we know that a valid freelist exists */
3276         bitmap_zero(map, page->objects);
3277
3278         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3279                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3280                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3281                         return 0;
3282         }
3283
3284         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3285                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3286                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3287                                 return 0;
3288         return 1;
3289 }
3290
3291 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3292                                                 unsigned long *map)
3293 {
3294         if (slab_trylock(page)) {
3295                 validate_slab(s, page, map);
3296                 slab_unlock(page);
3297         } else
3298                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3299                         s->name, page);
3300
3301         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3302                 if (!PageSlubDebug(page))
3303                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3304                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3305         } else {
3306                 if (PageSlubDebug(page))
3307                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3308                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3309         }
3310 }
3311
3312 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3313                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3314 {
3315         unsigned long count = 0;
3316         struct page *page;
3317         unsigned long flags;
3318
3319         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3320
3321         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3322                 validate_slab_slab(s, page, map);
3323                 count++;
3324         }
3325         if (count != n->nr_partial)
3326                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3327                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3328
3329         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3330                 goto out;
3331
3332         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3333                 validate_slab_slab(s, page, map);
3334                 count++;
3335         }
3336         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3337                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3338                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3339                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3340
3341 out:
3342         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3343         return count;
3344 }
3345
3346 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3347 {
3348         int node;
3349         unsigned long count = 0;
3350         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3351                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3352
3353         if (!map)
3354                 return -ENOMEM;
3355
3356         flush_all(s);
3357         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3358                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3359
3360                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3361         }
3362         kfree(map);
3363         return count;
3364 }
3365
3366 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3367 static void resiliency_test(void)
3368 {
3369         u8 *p;
3370
3371         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3372         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3373         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3374
3375         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3376         p[16] = 0x12;
3377         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3378                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3379
3380         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3381
3382         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3383         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3384         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3385         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3386                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3387         printk(KERN_ERR
3388                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3389
3390         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3391         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3392         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3393         *p = 0x56;
3394         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3395                                                                         p);
3396         printk(KERN_ERR
3397                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3398         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3399
3400         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3401         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3402         kfree(p);
3403         *p = 0x78;
3404         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3405         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3406
3407         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3408         kfree(p);
3409         p[50] = 0x9a;
3410         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3411                         p);
3412         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3413
3414         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3415         kfree(p);
3416         p[512] = 0xab;
3417         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3418         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3419 }
3420 #else
3421 static void resiliency_test(void) {};
3422 #endif
3423
3424 /*
3425  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3426  * and freed.
3427  */
3428
3429 struct location {
3430         unsigned long count;
3431         unsigned long addr;
3432         long long sum_time;
3433         long min_time;
3434         long max_time;
3435         long min_pid;
3436         long max_pid;
3437         cpumask_t cpus;
3438         nodemask_t nodes;
3439 };
3440
3441 struct loc_track {
3442         unsigned long max;
3443         unsigned long count;
3444         struct location *loc;
3445 };
3446
3447 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3448 {
3449         if (t->max)
3450                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3451                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3452 }
3453
3454 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3455 {
3456         struct location *l;
3457         int order;
3458
3459         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3460
3461         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3462         if (!l)
3463                 return 0;
3464
3465         if (t->count) {
3466                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3467                 free_loc_track(t);
3468         }
3469         t->max = max;
3470         t->loc = l;
3471         return 1;
3472 }
3473
3474 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3475                                 const struct track *track)
3476 {
3477         long start, end, pos;
3478         struct location *l;
3479         unsigned long caddr;
3480         unsigned long age = jiffies - track->when;
3481
3482         start = -1;
3483         end = t->count;
3484
3485         for ( ; ; ) {
3486                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3487
3488                 /*
3489                  * There is nothing at "end". If we end up there
3490                  * we need to add something to before end.
3491                  */
3492                 if (pos == end)
3493                         break;
3494
3495                 caddr = t->loc[pos].addr;
3496                 if (track->addr == caddr) {
3497
3498                         l = &t->loc[pos];
3499                         l->count++;
3500                         if (track->when) {
3501                                 l->sum_time += age;
3502                                 if (age < l->min_time)
3503                                         l->min_time = age;
3504                                 if (age > l->max_time)
3505                                         l->max_time = age;
3506
3507                                 if (track->pid < l->min_pid)
3508                                         l->min_pid = track->pid;
3509                                 if (track->pid > l->max_pid)
3510                                         l->max_pid = track->pid;
3511
3512                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3513                         }
3514                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3515                         return 1;
3516                 }
3517
3518                 if (track->addr < caddr)
3519                         end = pos;
3520                 else
3521                         start = pos;
3522         }
3523
3524         /*
3525          * Not found. Insert new tracking element.
3526          */
3527         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3528                 return 0;
3529
3530         l = t->loc + pos;
3531         if (pos < t->count)
3532                 memmove(l + 1, l,
3533                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3534         t->count++;
3535         l->count = 1;
3536         l->addr = track->addr;
3537         l->sum_time = age;
3538         l->min_time = age;
3539         l->max_time = age;
3540         l->min_pid = track->pid;
3541         l->max_pid = track->pid;
3542         cpus_clear(l->cpus);
3543         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3544         nodes_clear(l->nodes);
3545         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3546         return 1;
3547 }
3548
3549 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3550                 struct page *page, enum track_item alloc)
3551 {
3552         void *addr = page_address(page);
3553         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3554         void *p;
3555
3556         bitmap_zero(map, page->objects);
3557         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3558                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3559
3560         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3561                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3562                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3563 }
3564
3565 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3566                                         enum track_item alloc)
3567 {
3568         int len = 0;
3569         unsigned long i;
3570         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3571         int node;
3572
3573         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3574                         GFP_TEMPORARY))
3575                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3576
3577         /* Push back cpu slabs */
3578         flush_all(s);
3579
3580         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3581                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3582                 unsigned long flags;
3583                 struct page *page;
3584
3585                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3586                         continue;
3587
3588                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3589                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3590                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3591                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3592                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3593                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3594         }
3595
3596         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3597                 struct location *l = &t.loc[i];
3598
3599                 if (len > PAGE_SIZE - 100)
3600                         break;
3601                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3602
3603                 if (l->addr)
3604                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3605                 else
3606                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3607
3608                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3609                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3610                                 l->min_time,
3611                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3612                                 l->max_time);
3613                 } else
3614                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3615                                 l->min_time);
3616
3617                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3618                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3619                                 l->min_pid, l->max_pid);
3620                 else
3621                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3622                                 l->min_pid);
3623
3624                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3625                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3626                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3627                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3628                                         l->cpus);
3629                 }
3630
3631                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3632                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3633                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3634                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3635                                         l->nodes);
3636                 }
3637
3638                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3639         }
3640
3641         free_loc_track(&t);
3642         if (!t.count)
3643                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3644         return len;
3645 }
3646
3647 enum slab_stat_type {
3648         SL_ALL,                 /* All slabs */
3649         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3650         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3651         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3652         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3653 };
3654
3655 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3656 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3657 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3658 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3659 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3660
3661 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3662                             char *buf, unsigned long flags)
3663 {
3664         unsigned long total = 0;
3665         int node;
3666         int x;
3667         unsigned long *nodes;
3668         unsigned long *per_cpu;
3669
3670         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3671         if (!nodes)
3672                 return -ENOMEM;
3673         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3674
3675         if (flags & SO_CPU) {
3676                 int cpu;
3677
3678                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3679                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3680
3681                         if (!c || c->node < 0)
3682                                 continue;
3683
3684                         if (c->page) {
3685                                         if (flags & SO_TOTAL)
3686                                                 x = c->page->objects;
3687                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3688                                         x = c->page->inuse;
3689                                 else
3690                                         x = 1;
3691
3692                                 total += x;
3693                                 nodes[c->node] += x;
3694                         }
3695                         per_cpu[c->node]++;
3696                 }
3697         }
3698
3699         if (flags & SO_ALL) {
3700                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3701                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3702
3703                 if (flags & SO_TOTAL)
3704                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3705                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3706                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3707                                 count_partial(n, count_free);
3708
3709                         else
3710                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3711                         total += x;
3712                         nodes[node] += x;
3713                 }
3714
3715         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3716                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3717                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3718
3719                         if (flags & SO_TOTAL)
3720                                 x = count_partial(n, count_total);
3721                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3722                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3723                         else
3724                                 x = n->nr_partial;
3725                         total += x;
3726                         nodes[node] += x;
3727                 }
3728         }
3729         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3730 #ifdef CONFIG_NUMA
3731         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3732                 if (nodes[node])
3733                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3734                                         node, nodes[node]);
3735 #endif
3736         kfree(nodes);
3737         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3738 }
3739
3740 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3741 {
3742         int node;
3743
3744         for_each_online_node(node) {
3745                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3746
3747                 if (!n)
3748                         continue;
3749
3750                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3751                         return 1;
3752         }
3753         return 0;
3754 }
3755
3756 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3757 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3758
3759 struct slab_attribute {
3760         struct attribute attr;
3761         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3762         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3763 };
3764
3765 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3766         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3767
3768 #define SLAB_ATTR(_name) \
3769         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3770         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3771
3772 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3773 {
3774         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3775 }
3776 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3777
3778 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3779 {
3780         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3781 }
3782 SLAB_ATTR_RO(align);
3783
3784 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3785 {
3786         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3787 }
3788 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3789
3790 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3791 {
3792         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3793 }
3794 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3795
3796 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3797                                 const char *buf, size_t length)
3798 {
3799         unsigned long order;
3800         int err;
3801
3802         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3803         if (err)
3804                 return err;
3805
3806         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3807                 return -EINVAL;
3808
3809         calculate_sizes(s, order);
3810         return length;
3811 }
3812
3813 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3814 {
3815         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3816 }
3817 SLAB_ATTR(order);
3818
3819 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3820 {
3821         if (s->ctor) {
3822                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3823
3824                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3825         }
3826         return 0;
3827 }
3828 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3829
3830 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3831 {
3832         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3833 }
3834 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3835
3836 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3837 {
3838         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3839 }
3840 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3841
3842 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3843 {
3844         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3845 }
3846 SLAB_ATTR_RO(partial);
3847
3848 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3849 {
3850         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3851 }
3852 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3853
3854 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3855 {
3856         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3857 }
3858 SLAB_ATTR_RO(objects);
3859
3860 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3861 {
3862         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3863 }
3864 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3865
3866 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3867 {
3868         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3869 }
3870 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3871
3872 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3873 {
3874         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3875 }
3876
3877 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3878                                 const char *buf, size_t length)
3879 {
3880         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3881         if (buf[0] == '1')
3882                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3883         return length;
3884 }
3885 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3886
3887 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3888 {
3889         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3890 }
3891
3892 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3893                                                         size_t length)
3894 {
3895         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3896         if (buf[0] == '1')
3897                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3898         return length;
3899 }
3900 SLAB_ATTR(trace);
3901
3902 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3903 {
3904         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3905 }
3906
3907 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3908                                 const char *buf, size_t length)
3909 {
3910         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3911         if (buf[0] == '1')
3912                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3913         return length;
3914 }
3915 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3916
3917 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3918 {
3919         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3920 }
3921 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3922
3923 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3924 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3925 {
3926         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3927 }
3928 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3929 #endif
3930
3931 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3932 {
3933         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3934 }
3935 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3936
3937 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3938 {
3939         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3940 }
3941
3942 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3943                                 const char *buf, size_t length)
3944 {
3945         if (any_slab_objects(s))
3946                 return -EBUSY;
3947
3948         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3949         if (buf[0] == '1')
3950                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3951         calculate_sizes(s, -1);
3952         return length;
3953 }
3954 SLAB_ATTR(red_zone);
3955
3956 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3957 {
3958         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3959 }
3960
3961 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3962                                 const char *buf, size_t length)
3963 {
3964         if (any_slab_objects(s))
3965                 return -EBUSY;
3966
3967         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3968         if (buf[0] == '1')
3969                 s->flags |= SLAB_POISON;
3970         calculate_sizes(s, -1);
3971         return length;
3972 }
3973 SLAB_ATTR(poison);
3974
3975 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3976 {
3977         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3978 }
3979
3980 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3981                                 const char *buf, size_t length)
3982 {
3983         if (any_slab_objects(s))
3984                 return -EBUSY;
3985
3986         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3987         if (buf[0] == '1')
3988                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
3989         calculate_sizes(s, -1);
3990         return length;
3991 }
3992 SLAB_ATTR(store_user);
3993
3994 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3995 {
3996         return 0;
3997 }
3998
3999 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4000                         const char *buf, size_t length)
4001 {
4002         int ret = -EINVAL;
4003
4004         if (buf[0] == '1') {
4005                 ret = validate_slab_cache(s);
4006                 if (ret >= 0)
4007                         ret = length;
4008         }
4009         return ret;
4010 }
4011 SLAB_ATTR(validate);
4012
4013 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4014 {
4015         return 0;
4016 }
4017
4018 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4019                         const char *buf, size_t length)
4020 {
4021         if (buf[0] == '1') {
4022                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4023
4024                 if (rc)
4025                         return rc;
4026         } else
4027                 return -EINVAL;
4028         return length;
4029 }
4030 SLAB_ATTR(shrink);
4031
4032 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4033 {
4034         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4035                 return -ENOSYS;
4036         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4037 }
4038 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4039
4040 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4041 {
4042         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4043                 return -ENOSYS;
4044         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4045 }
4046 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4047
4048 #ifdef CONFIG_NUMA
4049 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4050 {
4051         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4052 }
4053
4054 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4055                                 const char *buf, size_t length)
4056 {
4057         unsigned long ratio;
4058         int err;
4059
4060         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4061         if (err)
4062                 return err;
4063
4064         if (ratio <= 100)
4065                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4066
4067         return length;
4068 }
4069 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4070 #endif
4071
4072 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4073 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4074 {
4075         unsigned long sum  = 0;
4076         int cpu;
4077         int len;
4078         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4079
4080         if (!data)
4081                 return -ENOMEM;
4082
4083         for_each_online_cpu(cpu) {
4084                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4085
4086                 data[cpu] = x;
4087                 sum += x;
4088         }
4089
4090         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4091
4092 #ifdef CONFIG_SMP
4093         for_each_online_cpu(cpu) {
4094                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4095                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4096         }
4097 #endif
4098         kfree(data);
4099         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4100 }
4101
4102 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4103 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4104 {                                                               \
4105         return show_stat(s, buf, si);                           \
4106 }                                                               \
4107 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4108
4109 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4110 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4111 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4112 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4113 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4114 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4115 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4116 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4117 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4118 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4119 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4120 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4121 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4122 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4123 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4124 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4125 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4126 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4127 #endif
4128
4129 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4130         &slab_size_attr.attr,
4131         &object_size_attr.attr,
4132         &objs_per_slab_attr.attr,
4133         &order_attr.attr,
4134         &objects_attr.attr,
4135         &objects_partial_attr.attr,
4136         &total_objects_attr.attr,
4137         &slabs_attr.attr,
4138         &partial_attr.attr,
4139         &cpu_slabs_attr.attr,
4140         &ctor_attr.attr,
4141         &aliases_attr.attr,
4142         &align_attr.attr,
4143         &sanity_checks_attr.attr,
4144         &trace_attr.attr,
4145         &hwcache_align_attr.attr,
4146         &reclaim_account_attr.attr,
4147         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4148         &red_zone_attr.attr,
4149         &poison_attr.attr,
4150         &store_user_attr.attr,
4151         &validate_attr.attr,
4152         &shrink_attr.attr,
4153         &alloc_calls_attr.attr,
4154         &free_calls_attr.attr,
4155 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4156         &cache_dma_attr.attr,
4157 #endif
4158 #ifdef CONFIG_NUMA
4159         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4160 #endif
4161 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4162         &alloc_fastpath_attr.attr,
4163         &alloc_slowpath_attr.attr,
4164         &free_fastpath_attr.attr,
4165         &free_slowpath_attr.attr,
4166         &free_frozen_attr.attr,
4167         &free_add_partial_attr.attr,
4168         &free_remove_partial_attr.attr,
4169         &alloc_from_partial_attr.attr,
4170         &alloc_slab_attr.attr,
4171         &alloc_refill_attr.attr,
4172         &free_slab_attr.attr,
4173         &cpuslab_flush_attr.attr,
4174         &deactivate_full_attr.attr,
4175         &deactivate_empty_attr.attr,
4176         &deactivate_to_head_attr.attr,
4177         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4178         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4179         &order_fallback_attr.attr,
4180 #endif
4181         NULL
4182 };
4183
4184 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4185         .attrs = slab_attrs,
4186 };
4187
4188 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4189                                 struct attribute *attr,
4190                                 char *buf)
4191 {
4192         struct slab_attribute *attribute;
4193         struct kmem_cache *s;
4194         int err;
4195
4196         attribute = to_slab_attr(attr);
4197         s = to_slab(kobj);
4198
4199         if (!attribute->show)
4200                 return -EIO;
4201
4202         err = attribute->show(s, buf);
4203
4204         return err;
4205 }
4206
4207 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4208                                 struct attribute *attr,
4209                                 const char *buf, size_t len)
4210 {
4211         struct slab_attribute *attribute;
4212         struct kmem_cache *s;
4213         int err;
4214
4215         attribute = to_slab_attr(attr);
4216         s = to_slab(kobj);
4217
4218         if (!attribute->store)
4219                 return -EIO;
4220
4221         err = attribute->store(s, buf, len);
4222
4223         return err;
4224 }
4225
4226 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4227 {
4228         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4229
4230         kfree(s);
4231 }
4232
4233 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4234         .show = slab_attr_show,
4235         .store = slab_attr_store,
4236 };
4237
4238 static struct kobj_type slab_ktype = {
4239         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4240         .release = kmem_cache_release
4241 };
4242
4243 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4244 {
4245         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4246
4247         if (ktype == &slab_ktype)
4248                 return 1;
4249         return 0;
4250 }
4251
4252 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4253         .filter = uevent_filter,
4254 };
4255
4256 static struct kset *slab_kset;
4257
4258 #define ID_STR_LENGTH 64
4259
4260 /* Create a unique string id for a slab cache:
4261  *
4262  * Format       :[flags-]size
4263  */
4264 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4265 {
4266         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4267         char *p = name;
4268
4269         BUG_ON(!name);
4270
4271         *p++ = ':';
4272         /*
4273          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4274          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4275          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4276          * are matched during merging to guarantee that the id is
4277          * unique.
4278          */
4279         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4280                 *p++ = 'd';
4281         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4282                 *p++ = 'a';
4283         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4284                 *p++ = 'F';
4285         if (p != name + 1)
4286                 *p++ = '-';
4287         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4288         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4289         return name;
4290 }
4291
4292 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4293 {
4294         int err;
4295         const char *name;
4296         int unmergeable;
4297
4298         if (slab_state < SYSFS)
4299                 /* Defer until later */
4300                 return 0;
4301
4302         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4303         if (unmergeable) {
4304                 /*
4305                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4306                  * This is typically the case for debug situations. In that
4307                  * case we can catch duplicate names easily.
4308                  */
4309                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4310                 name = s->name;
4311         } else {
4312                 /*
4313                  * Create a unique name for the slab as a target
4314                  * for the symlinks.
4315                  */
4316                 name = create_unique_id(s);
4317         }
4318
4319         s->kobj.kset = slab_kset;
4320         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4321         if (err) {
4322                 kobject_put(&s->kobj);
4323                 return err;
4324         }
4325
4326         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4327         if (err)
4328                 return err;
4329         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4330         if (!unmergeable) {
4331                 /* Setup first alias */
4332                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4333                 kfree(name);
4334         }
4335         return 0;
4336 }
4337
4338 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4339 {
4340         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4341         kobject_del(&s->kobj);
4342         kobject_put(&s->kobj);
4343 }
4344
4345 /*
4346  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4347  * available lest we loose that information.
4348  */
4349 struct saved_alias {
4350         struct kmem_cache *s;
4351         const char *name;
4352         struct saved_alias *next;
4353 };
4354
4355 static struct saved_alias *alias_list;
4356
4357 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4358 {
4359         struct saved_alias *al;
4360
4361         if (slab_state == SYSFS) {
4362                 /*
4363                  * If we have a leftover link then remove it.
4364                  */
4365                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4366                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4367         }
4368
4369         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4370         if (!al)
4371                 return -ENOMEM;
4372
4373         al->s = s;
4374         al->name = name;
4375         al->next = alias_list;
4376         alias_list = al;
4377         return 0;
4378 }
4379
4380 static int __init slab_sysfs_init(void)
4381 {
4382         struct kmem_cache *s;
4383         int err;
4384
4385         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4386         if (!slab_kset) {
4387                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4388                 return -ENOSYS;
4389         }
4390
4391         slab_state = SYSFS;
4392
4393         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4394                 err = sysfs_slab_add(s);
4395                 if (err)
4396                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4397                                                 " to sysfs\n", s->name);
4398         }
4399
4400         while (alias_list) {
4401                 struct saved_alias *al = alias_list;
4402
4403                 alias_list = alias_list->next;
4404                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4405                 if (err)
4406                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4407                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4408                 kfree(al);
4409         }
4410
4411         resiliency_test();
4412         return 0;
4413 }
4414
4415 __initcall(slab_sysfs_init);
4416 #endif
4417
4418 /*
4419  * The /proc/slabinfo ABI
4420  */
4421 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4422 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4423 {
4424         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4425         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4426                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4427         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4428         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4429         seq_putc(m, '\n');
4430 }
4431
4432 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4433 {
4434         loff_t n = *pos;
4435
4436         down_read(&slub_lock);
4437         if (!n)
4438                 print_slabinfo_header(m);
4439
4440         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4441 }
4442
4443 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4444 {
4445         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4446 }
4447
4448 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4449 {
4450         up_read(&slub_lock);
4451 }
4452
4453 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4454 {
4455         unsigned long nr_partials = 0;
4456         unsigned long nr_slabs = 0;
4457         unsigned long nr_inuse = 0;
4458         unsigned long nr_objs = 0;
4459         unsigned long nr_free = 0;
4460         struct kmem_cache *s;
4461         int node;
4462
4463         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4464
4465         for_each_online_node(node) {
4466                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4467
4468                 if (!n)
4469                         continue;
4470
4471                 nr_partials += n->nr_partial;
4472                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4473                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4474                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4475         }
4476
4477         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4478
4479         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4480                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4481                    (1 << oo_order(s->oo)));
4482         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4483         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4484                    0UL);
4485         seq_putc(m, '\n');
4486         return 0;
4487 }
4488
4489 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4490         .start = s_start,
4491         .next = s_next,
4492         .stop = s_stop,
4493         .show = s_show,
4494 };
4495
4496 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4497 {
4498         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4499 }
4500
4501 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4502         .open           = slabinfo_open,
4503         .read           = seq_read,
4504         .llseek         = seq_lseek,
4505         .release        = seq_release,
4506 };
4507
4508 static int __init slab_proc_init(void)
4509 {
4510         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUGO,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4511         return 0;
4512 }
4513 module_init(slab_proc_init);
4514 #endif /* CONFIG_SLABINFO */