SLUB: Fix default slab order for big object sizes
[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 #include <linux/fault-inject.h>
28
29 /*
30  * Lock order:
31  *   1. slab_lock(page)
32  *   2. slab->list_lock
33  *
34  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
35  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
36  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
37  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
38  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
39  *   the page_struct of the slab.
40  *
41  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
42  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
43  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
44  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
45  *   modified without taking the list lock).
46  *
47  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
48  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
49  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
50  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
51  *   the list lock.
52  *
53  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
54  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
55  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
56  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
57  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
58  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
59  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
60  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
61  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
62  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
63  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
64  *   no danger of cacheline contention.
65  *
66  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
67  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
68  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
69  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
70  *
71  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
72  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
73  *
74  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
75  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
76  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
77  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
78  * cannot scan all objects.
79  *
80  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
81  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
82  * fast frees and allocs.
83  *
84  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
85  *
86  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
87  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
88  *                      such as satisfying allocations for a specific
89  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
90  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
91  *                      list operations. It is up to the processor holding
92  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
93  *                      when the slab is no longer needed.
94  *
95  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
96  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
97  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
98  *                      freelist that allows lockless access to
99  *                      free objects in addition to the regular freelist
100  *                      that requires the slab lock.
101  *
102  * PageError            Slab requires special handling due to debug
103  *                      options set. This moves slab handling out of
104  *                      the fast path and disables lockless freelists.
105  */
106
107 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
108 #define SLABDEBUG 1
109 #else
110 #define SLABDEBUG 0
111 #endif
112
113 /*
114  * Issues still to be resolved:
115  *
116  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
117  *
118  * - Variable sizing of the per node arrays
119  */
120
121 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
122 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
123
124 /*
125  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
126  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
127  */
128 #define MIN_PARTIAL 5
129
130 /*
131  * Maximum number of desirable partial slabs.
132  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
133  * sort the partial list by the number of objects in the.
134  */
135 #define MAX_PARTIAL 10
136
137 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
138                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
139
140 /*
141  * Set of flags that will prevent slab merging
142  */
143 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
144                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
145
146 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
147                 SLAB_CACHE_DMA)
148
149 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
150 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
151 #endif
152
153 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
154 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
155 #endif
156
157 #define OO_SHIFT        16
158 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
159 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
160
161 /* Internal SLUB flags */
162 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
163 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
164
165 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
166
167 #ifdef CONFIG_SMP
168 static struct notifier_block slab_notifier;
169 #endif
170
171 static enum {
172         DOWN,           /* No slab functionality available */
173         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
174         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
175         SYSFS           /* Sysfs up */
176 } slab_state = DOWN;
177
178 /* A list of all slab caches on the system */
179 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
180 static LIST_HEAD(slab_caches);
181
182 /*
183  * Tracking user of a slab.
184  */
185 struct track {
186         unsigned long addr;     /* Called from address */
187         int cpu;                /* Was running on cpu */
188         int pid;                /* Pid context */
189         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
190 };
191
192 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
193
194 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
195 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
196 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
197 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
198
199 #else
200 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
201 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
202                                                         { return 0; }
203 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
204 {
205         kfree(s);
206 }
207
208 #endif
209
210 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
211 {
212 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
213         c->stat[si]++;
214 #endif
215 }
216
217 /********************************************************************
218  *                      Core slab cache functions
219  *******************************************************************/
220
221 int slab_is_available(void)
222 {
223         return slab_state >= UP;
224 }
225
226 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
227 {
228 #ifdef CONFIG_NUMA
229         return s->node[node];
230 #else
231         return &s->local_node;
232 #endif
233 }
234
235 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
236 {
237 #ifdef CONFIG_SMP
238         return s->cpu_slab[cpu];
239 #else
240         return &s->cpu_slab;
241 #endif
242 }
243
244 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
245 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
246                                 struct page *page, const void *object)
247 {
248         void *base;
249
250         if (!object)
251                 return 1;
252
253         base = page_address(page);
254         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
255                 (object - base) % s->size) {
256                 return 0;
257         }
258
259         return 1;
260 }
261
262 /*
263  * Slow version of get and set free pointer.
264  *
265  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
266  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
267  * from the page struct.
268  */
269 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
270 {
271         return *(void **)(object + s->offset);
272 }
273
274 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
275 {
276         *(void **)(object + s->offset) = fp;
277 }
278
279 /* Loop over all objects in a slab */
280 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
281         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
282                         __p += (__s)->size)
283
284 /* Scan freelist */
285 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
286         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
287
288 /* Determine object index from a given position */
289 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
290 {
291         return (p - addr) / s->size;
292 }
293
294 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
295                                                 unsigned long size)
296 {
297         struct kmem_cache_order_objects x = {
298                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
299         };
300
301         return x;
302 }
303
304 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
305 {
306         return x.x >> OO_SHIFT;
307 }
308
309 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
310 {
311         return x.x & OO_MASK;
312 }
313
314 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
315 /*
316  * Debug settings:
317  */
318 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
319 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
320 #else
321 static int slub_debug;
322 #endif
323
324 static char *slub_debug_slabs;
325
326 /*
327  * Object debugging
328  */
329 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
330 {
331         int i, offset;
332         int newline = 1;
333         char ascii[17];
334
335         ascii[16] = 0;
336
337         for (i = 0; i < length; i++) {
338                 if (newline) {
339                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
340                         newline = 0;
341                 }
342                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
343                 offset = i % 16;
344                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
345                 if (offset == 15) {
346                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
347                         newline = 1;
348                 }
349         }
350         if (!newline) {
351                 i %= 16;
352                 while (i < 16) {
353                         printk(KERN_CONT "   ");
354                         ascii[i] = ' ';
355                         i++;
356                 }
357                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
358         }
359 }
360
361 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
362         enum track_item alloc)
363 {
364         struct track *p;
365
366         if (s->offset)
367                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
368         else
369                 p = object + s->inuse;
370
371         return p + alloc;
372 }
373
374 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
375                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
376 {
377         struct track *p;
378
379         if (s->offset)
380                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
381         else
382                 p = object + s->inuse;
383
384         p += alloc;
385         if (addr) {
386                 p->addr = addr;
387                 p->cpu = smp_processor_id();
388                 p->pid = current->pid;
389                 p->when = jiffies;
390         } else
391                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
392 }
393
394 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
395 {
396         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
397                 return;
398
399         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
400         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
401 }
402
403 static void print_track(const char *s, struct track *t)
404 {
405         if (!t->addr)
406                 return;
407
408         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
409                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
410 }
411
412 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
413 {
414         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
415                 return;
416
417         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
418         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
419 }
420
421 static void print_page_info(struct page *page)
422 {
423         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
424                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
425
426 }
427
428 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
429 {
430         va_list args;
431         char buf[100];
432
433         va_start(args, fmt);
434         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
435         va_end(args);
436         printk(KERN_ERR "========================================"
437                         "=====================================\n");
438         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
439         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
440                         "-------------------------------------\n\n");
441 }
442
443 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
444 {
445         va_list args;
446         char buf[100];
447
448         va_start(args, fmt);
449         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
450         va_end(args);
451         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
452 }
453
454 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
455 {
456         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
457         u8 *addr = page_address(page);
458
459         print_tracking(s, p);
460
461         print_page_info(page);
462
463         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
464                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
465
466         if (p > addr + 16)
467                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
468
469         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
470
471         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
472                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
473                         s->inuse - s->objsize);
474
475         if (s->offset)
476                 off = s->offset + sizeof(void *);
477         else
478                 off = s->inuse;
479
480         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
481                 off += 2 * sizeof(struct track);
482
483         if (off != s->size)
484                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
485                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
486
487         dump_stack();
488 }
489
490 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
491                         u8 *object, char *reason)
492 {
493         slab_bug(s, "%s", reason);
494         print_trailer(s, page, object);
495 }
496
497 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
498 {
499         va_list args;
500         char buf[100];
501
502         va_start(args, fmt);
503         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
504         va_end(args);
505         slab_bug(s, "%s", buf);
506         print_page_info(page);
507         dump_stack();
508 }
509
510 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
511 {
512         u8 *p = object;
513
514         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
515                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
516                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
517         }
518
519         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
520                 memset(p + s->objsize,
521                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
522                         s->inuse - s->objsize);
523 }
524
525 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
526 {
527         while (bytes) {
528                 if (*start != (u8)value)
529                         return start;
530                 start++;
531                 bytes--;
532         }
533         return NULL;
534 }
535
536 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
537                                                 void *from, void *to)
538 {
539         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
540         memset(from, data, to - from);
541 }
542
543 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
544                         u8 *object, char *what,
545                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
546 {
547         u8 *fault;
548         u8 *end;
549
550         fault = check_bytes(start, value, bytes);
551         if (!fault)
552                 return 1;
553
554         end = start + bytes;
555         while (end > fault && end[-1] == value)
556                 end--;
557
558         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
559         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
560                                         fault, end - 1, fault[0], value);
561         print_trailer(s, page, object);
562
563         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
564         return 0;
565 }
566
567 /*
568  * Object layout:
569  *
570  * object address
571  *      Bytes of the object to be managed.
572  *      If the freepointer may overlay the object then the free
573  *      pointer is the first word of the object.
574  *
575  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
576  *      0xa5 (POISON_END)
577  *
578  * object + s->objsize
579  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
580  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
581  *      objsize == inuse.
582  *
583  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
584  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
585  *
586  * object + s->inuse
587  *      Meta data starts here.
588  *
589  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
590  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
591  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
592  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
593  *              before the word boundary.
594  *
595  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
596  *
597  * object + s->size
598  *      Nothing is used beyond s->size.
599  *
600  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
601  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
602  * may be used with merged slabcaches.
603  */
604
605 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
606 {
607         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
608
609         if (s->offset)
610                 /* Freepointer is placed after the object. */
611                 off += sizeof(void *);
612
613         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
614                 /* We also have user information there */
615                 off += 2 * sizeof(struct track);
616
617         if (s->size == off)
618                 return 1;
619
620         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
621                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
622 }
623
624 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
625 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
626 {
627         u8 *start;
628         u8 *fault;
629         u8 *end;
630         int length;
631         int remainder;
632
633         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
634                 return 1;
635
636         start = page_address(page);
637         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
638         end = start + length;
639         remainder = length % s->size;
640         if (!remainder)
641                 return 1;
642
643         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
644         if (!fault)
645                 return 1;
646         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
647                 end--;
648
649         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
650         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
651
652         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
653         return 0;
654 }
655
656 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
657                                         void *object, int active)
658 {
659         u8 *p = object;
660         u8 *endobject = object + s->objsize;
661
662         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
663                 unsigned int red =
664                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
665
666                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
667                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
668                         return 0;
669         } else {
670                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
671                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
672                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
673                 }
674         }
675
676         if (s->flags & SLAB_POISON) {
677                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
678                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
679                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
680                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
681                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
682                         return 0;
683                 /*
684                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
685                  */
686                 check_pad_bytes(s, page, p);
687         }
688
689         if (!s->offset && active)
690                 /*
691                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
692                  * freepointer while object is allocated.
693                  */
694                 return 1;
695
696         /* Check free pointer validity */
697         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
698                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
699                 /*
700                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
701                  * of the free objects in this slab. May cause
702                  * another error because the object count is now wrong.
703                  */
704                 set_freepointer(s, p, NULL);
705                 return 0;
706         }
707         return 1;
708 }
709
710 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
711 {
712         int maxobj;
713
714         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
715
716         if (!PageSlab(page)) {
717                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
718                 return 0;
719         }
720
721         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
722         if (page->objects > maxobj) {
723                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
724                         s->name, page->objects, maxobj);
725                 return 0;
726         }
727         if (page->inuse > page->objects) {
728                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
729                         s->name, page->inuse, page->objects);
730                 return 0;
731         }
732         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
733         slab_pad_check(s, page);
734         return 1;
735 }
736
737 /*
738  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
739  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
740  */
741 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
742 {
743         int nr = 0;
744         void *fp = page->freelist;
745         void *object = NULL;
746         unsigned long max_objects;
747
748         while (fp && nr <= page->objects) {
749                 if (fp == search)
750                         return 1;
751                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
752                         if (object) {
753                                 object_err(s, page, object,
754                                         "Freechain corrupt");
755                                 set_freepointer(s, object, NULL);
756                                 break;
757                         } else {
758                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
759                                 page->freelist = NULL;
760                                 page->inuse = page->objects;
761                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
762                                 return 0;
763                         }
764                         break;
765                 }
766                 object = fp;
767                 fp = get_freepointer(s, object);
768                 nr++;
769         }
770
771         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
772         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
773                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
774
775         if (page->objects != max_objects) {
776                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
777                         "should be %d", page->objects, max_objects);
778                 page->objects = max_objects;
779                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
780         }
781         if (page->inuse != page->objects - nr) {
782                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
783                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
784                 page->inuse = page->objects - nr;
785                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
786         }
787         return search == NULL;
788 }
789
790 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
791                                                                 int alloc)
792 {
793         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
794                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
795                         s->name,
796                         alloc ? "alloc" : "free",
797                         object, page->inuse,
798                         page->freelist);
799
800                 if (!alloc)
801                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
802
803                 dump_stack();
804         }
805 }
806
807 /*
808  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
809  */
810 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
811 {
812         spin_lock(&n->list_lock);
813         list_add(&page->lru, &n->full);
814         spin_unlock(&n->list_lock);
815 }
816
817 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
818 {
819         struct kmem_cache_node *n;
820
821         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
822                 return;
823
824         n = get_node(s, page_to_nid(page));
825
826         spin_lock(&n->list_lock);
827         list_del(&page->lru);
828         spin_unlock(&n->list_lock);
829 }
830
831 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
832 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
833 {
834         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
835
836         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
837 }
838
839 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
840 {
841         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
842
843         /*
844          * May be called early in order to allocate a slab for the
845          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
846          * dilemma by deferring the increment of the count during
847          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
848          */
849         if (!NUMA_BUILD || n) {
850                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
851                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
852         }
853 }
854 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
855 {
856         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
857
858         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
859         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
860 }
861
862 /* Object debug checks for alloc/free paths */
863 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
864                                                                 void *object)
865 {
866         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
867                 return;
868
869         init_object(s, object, 0);
870         init_tracking(s, object);
871 }
872
873 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
874                                         void *object, unsigned long addr)
875 {
876         if (!check_slab(s, page))
877                 goto bad;
878
879         if (!on_freelist(s, page, object)) {
880                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
881                 goto bad;
882         }
883
884         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
885                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
886                 goto bad;
887         }
888
889         if (!check_object(s, page, object, 0))
890                 goto bad;
891
892         /* Success perform special debug activities for allocs */
893         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
894                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
895         trace(s, page, object, 1);
896         init_object(s, object, 1);
897         return 1;
898
899 bad:
900         if (PageSlab(page)) {
901                 /*
902                  * If this is a slab page then lets do the best we can
903                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
904                  * as used avoids touching the remaining objects.
905                  */
906                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
907                 page->inuse = page->objects;
908                 page->freelist = NULL;
909         }
910         return 0;
911 }
912
913 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
914                                         void *object, unsigned long addr)
915 {
916         if (!check_slab(s, page))
917                 goto fail;
918
919         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
920                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
921                 goto fail;
922         }
923
924         if (on_freelist(s, page, object)) {
925                 object_err(s, page, object, "Object already free");
926                 goto fail;
927         }
928
929         if (!check_object(s, page, object, 1))
930                 return 0;
931
932         if (unlikely(s != page->slab)) {
933                 if (!PageSlab(page)) {
934                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
935                                 "outside of slab", object);
936                 } else if (!page->slab) {
937                         printk(KERN_ERR
938                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
939                                                 object);
940                         dump_stack();
941                 } else
942                         object_err(s, page, object,
943                                         "page slab pointer corrupt.");
944                 goto fail;
945         }
946
947         /* Special debug activities for freeing objects */
948         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
949                 remove_full(s, page);
950         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
951                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
952         trace(s, page, object, 0);
953         init_object(s, object, 0);
954         return 1;
955
956 fail:
957         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
958         return 0;
959 }
960
961 static int __init setup_slub_debug(char *str)
962 {
963         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
964         if (*str++ != '=' || !*str)
965                 /*
966                  * No options specified. Switch on full debugging.
967                  */
968                 goto out;
969
970         if (*str == ',')
971                 /*
972                  * No options but restriction on slabs. This means full
973                  * debugging for slabs matching a pattern.
974                  */
975                 goto check_slabs;
976
977         slub_debug = 0;
978         if (*str == '-')
979                 /*
980                  * Switch off all debugging measures.
981                  */
982                 goto out;
983
984         /*
985          * Determine which debug features should be switched on
986          */
987         for (; *str && *str != ','; str++) {
988                 switch (tolower(*str)) {
989                 case 'f':
990                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
991                         break;
992                 case 'z':
993                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
994                         break;
995                 case 'p':
996                         slub_debug |= SLAB_POISON;
997                         break;
998                 case 'u':
999                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1000                         break;
1001                 case 't':
1002                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1003                         break;
1004                 default:
1005                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1006                                 "unknown. skipped\n", *str);
1007                 }
1008         }
1009
1010 check_slabs:
1011         if (*str == ',')
1012                 slub_debug_slabs = str + 1;
1013 out:
1014         return 1;
1015 }
1016
1017 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1018
1019 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1020         unsigned long flags, const char *name,
1021         void (*ctor)(void *))
1022 {
1023         /*
1024          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1025          */
1026         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1027             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1028                         flags |= slub_debug;
1029
1030         return flags;
1031 }
1032 #else
1033 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1034                         struct page *page, void *object) {}
1035
1036 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1037         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1038
1039 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1040         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1041
1042 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1043                         { return 1; }
1044 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1045                         void *object, int active) { return 1; }
1046 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1047 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1048         unsigned long flags, const char *name,
1049         void (*ctor)(void *))
1050 {
1051         return flags;
1052 }
1053 #define slub_debug 0
1054
1055 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1056                                                         { return 0; }
1057 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1058                                                         int objects) {}
1059 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1060                                                         int objects) {}
1061 #endif
1062
1063 /*
1064  * Slab allocation and freeing
1065  */
1066 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1067                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1068 {
1069         int order = oo_order(oo);
1070
1071         if (node == -1)
1072                 return alloc_pages(flags, order);
1073         else
1074                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1075 }
1076
1077 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1078 {
1079         struct page *page;
1080         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1081
1082         flags |= s->allocflags;
1083
1084         page = alloc_slab_page(flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY, node,
1085                                                                         oo);
1086         if (unlikely(!page)) {
1087                 oo = s->min;
1088                 /*
1089                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1090                  * Try a lower order alloc if possible
1091                  */
1092                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1093                 if (!page)
1094                         return NULL;
1095
1096                 stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), ORDER_FALLBACK);
1097         }
1098         page->objects = oo_objects(oo);
1099         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1100                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1101                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1102                 1 << oo_order(oo));
1103
1104         return page;
1105 }
1106
1107 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1108                                 void *object)
1109 {
1110         setup_object_debug(s, page, object);
1111         if (unlikely(s->ctor))
1112                 s->ctor(object);
1113 }
1114
1115 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1116 {
1117         struct page *page;
1118         void *start;
1119         void *last;
1120         void *p;
1121
1122         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1123
1124         page = allocate_slab(s,
1125                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1126         if (!page)
1127                 goto out;
1128
1129         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1130         page->slab = s;
1131         page->flags |= 1 << PG_slab;
1132         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1133                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1134                 __SetPageSlubDebug(page);
1135
1136         start = page_address(page);
1137
1138         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1139                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1140
1141         last = start;
1142         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1143                 setup_object(s, page, last);
1144                 set_freepointer(s, last, p);
1145                 last = p;
1146         }
1147         setup_object(s, page, last);
1148         set_freepointer(s, last, NULL);
1149
1150         page->freelist = start;
1151         page->inuse = 0;
1152 out:
1153         return page;
1154 }
1155
1156 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1157 {
1158         int order = compound_order(page);
1159         int pages = 1 << order;
1160
1161         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1162                 void *p;
1163
1164                 slab_pad_check(s, page);
1165                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1166                                                 page->objects)
1167                         check_object(s, page, p, 0);
1168                 __ClearPageSlubDebug(page);
1169         }
1170
1171         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1172                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1173                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1174                 -pages);
1175
1176         __ClearPageSlab(page);
1177         reset_page_mapcount(page);
1178         __free_pages(page, order);
1179 }
1180
1181 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1182 {
1183         struct page *page;
1184
1185         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1186         __free_slab(page->slab, page);
1187 }
1188
1189 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1190 {
1191         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1192                 /*
1193                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1194                  */
1195                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1196
1197                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1198         } else
1199                 __free_slab(s, page);
1200 }
1201
1202 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1203 {
1204         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1205         free_slab(s, page);
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Per slab locking using the pagelock
1210  */
1211 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1212 {
1213         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1214 }
1215
1216 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1217 {
1218         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1219 }
1220
1221 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1222 {
1223         int rc = 1;
1224
1225         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1226         return rc;
1227 }
1228
1229 /*
1230  * Management of partially allocated slabs
1231  */
1232 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1233                                 struct page *page, int tail)
1234 {
1235         spin_lock(&n->list_lock);
1236         n->nr_partial++;
1237         if (tail)
1238                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1239         else
1240                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1241         spin_unlock(&n->list_lock);
1242 }
1243
1244 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1245 {
1246         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1247
1248         spin_lock(&n->list_lock);
1249         list_del(&page->lru);
1250         n->nr_partial--;
1251         spin_unlock(&n->list_lock);
1252 }
1253
1254 /*
1255  * Lock slab and remove from the partial list.
1256  *
1257  * Must hold list_lock.
1258  */
1259 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1260                                                         struct page *page)
1261 {
1262         if (slab_trylock(page)) {
1263                 list_del(&page->lru);
1264                 n->nr_partial--;
1265                 __SetPageSlubFrozen(page);
1266                 return 1;
1267         }
1268         return 0;
1269 }
1270
1271 /*
1272  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1273  */
1274 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1275 {
1276         struct page *page;
1277
1278         /*
1279          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1280          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1281          * partial slab and there is none available then get_partials()
1282          * will return NULL.
1283          */
1284         if (!n || !n->nr_partial)
1285                 return NULL;
1286
1287         spin_lock(&n->list_lock);
1288         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1289                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1290                         goto out;
1291         page = NULL;
1292 out:
1293         spin_unlock(&n->list_lock);
1294         return page;
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1299  */
1300 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1301 {
1302 #ifdef CONFIG_NUMA
1303         struct zonelist *zonelist;
1304         struct zoneref *z;
1305         struct zone *zone;
1306         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1307         struct page *page;
1308
1309         /*
1310          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1311          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1312          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1313          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1314          *
1315          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1316          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1317          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1318          * from other nodes and filled up.
1319          *
1320          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1321          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1322          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1323          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1324          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1325          * with available objects.
1326          */
1327         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1328                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1329                 return NULL;
1330
1331         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1332         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1333                 struct kmem_cache_node *n;
1334
1335                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1336
1337                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1338                                 n->nr_partial > n->min_partial) {
1339                         page = get_partial_node(n);
1340                         if (page)
1341                                 return page;
1342                 }
1343         }
1344 #endif
1345         return NULL;
1346 }
1347
1348 /*
1349  * Get a partial page, lock it and return it.
1350  */
1351 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1352 {
1353         struct page *page;
1354         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1355
1356         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1357         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1358                 return page;
1359
1360         return get_any_partial(s, flags);
1361 }
1362
1363 /*
1364  * Move a page back to the lists.
1365  *
1366  * Must be called with the slab lock held.
1367  *
1368  * On exit the slab lock will have been dropped.
1369  */
1370 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1371 {
1372         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1373         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1374
1375         __ClearPageSlubFrozen(page);
1376         if (page->inuse) {
1377
1378                 if (page->freelist) {
1379                         add_partial(n, page, tail);
1380                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1381                 } else {
1382                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1383                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1384                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1385                                 add_full(n, page);
1386                 }
1387                 slab_unlock(page);
1388         } else {
1389                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1390                 if (n->nr_partial < n->min_partial) {
1391                         /*
1392                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1393                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1394                          * to come after the other slabs with objects in
1395                          * so that the others get filled first. That way the
1396                          * size of the partial list stays small.
1397                          *
1398                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1399                          * the partial list.
1400                          */
1401                         add_partial(n, page, 1);
1402                         slab_unlock(page);
1403                 } else {
1404                         slab_unlock(page);
1405                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1406                         discard_slab(s, page);
1407                 }
1408         }
1409 }
1410
1411 /*
1412  * Remove the cpu slab
1413  */
1414 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1415 {
1416         struct page *page = c->page;
1417         int tail = 1;
1418
1419         if (page->freelist)
1420                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1421         /*
1422          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1423          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1424          * to occur.
1425          */
1426         while (unlikely(c->freelist)) {
1427                 void **object;
1428
1429                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1430
1431                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1432                 object = c->freelist;
1433                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1434
1435                 /* And put onto the regular freelist */
1436                 object[c->offset] = page->freelist;
1437                 page->freelist = object;
1438                 page->inuse--;
1439         }
1440         c->page = NULL;
1441         unfreeze_slab(s, page, tail);
1442 }
1443
1444 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1445 {
1446         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1447         slab_lock(c->page);
1448         deactivate_slab(s, c);
1449 }
1450
1451 /*
1452  * Flush cpu slab.
1453  *
1454  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1455  */
1456 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1457 {
1458         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1459
1460         if (likely(c && c->page))
1461                 flush_slab(s, c);
1462 }
1463
1464 static void flush_cpu_slab(void *d)
1465 {
1466         struct kmem_cache *s = d;
1467
1468         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1469 }
1470
1471 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1472 {
1473         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1478  * locality expectations.
1479  */
1480 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1481 {
1482 #ifdef CONFIG_NUMA
1483         if (node != -1 && c->node != node)
1484                 return 0;
1485 #endif
1486         return 1;
1487 }
1488
1489 /*
1490  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1491  * debugging duties.
1492  *
1493  * Interrupts are disabled.
1494  *
1495  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1496  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1497  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1498  *
1499  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1500  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1501  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1502  *
1503  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1504  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1505  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1506  */
1507 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1508                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1509 {
1510         void **object;
1511         struct page *new;
1512
1513         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1514         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1515
1516         if (!c->page)
1517                 goto new_slab;
1518
1519         slab_lock(c->page);
1520         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1521                 goto another_slab;
1522
1523         stat(c, ALLOC_REFILL);
1524
1525 load_freelist:
1526         object = c->page->freelist;
1527         if (unlikely(!object))
1528                 goto another_slab;
1529         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1530                 goto debug;
1531
1532         c->freelist = object[c->offset];
1533         c->page->inuse = c->page->objects;
1534         c->page->freelist = NULL;
1535         c->node = page_to_nid(c->page);
1536 unlock_out:
1537         slab_unlock(c->page);
1538         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1539         return object;
1540
1541 another_slab:
1542         deactivate_slab(s, c);
1543
1544 new_slab:
1545         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1546         if (new) {
1547                 c->page = new;
1548                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1549                 goto load_freelist;
1550         }
1551
1552         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1553                 local_irq_enable();
1554
1555         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1556
1557         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1558                 local_irq_disable();
1559
1560         if (new) {
1561                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1562                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1563                 if (c->page)
1564                         flush_slab(s, c);
1565                 slab_lock(new);
1566                 __SetPageSlubFrozen(new);
1567                 c->page = new;
1568                 goto load_freelist;
1569         }
1570         return NULL;
1571 debug:
1572         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1573                 goto another_slab;
1574
1575         c->page->inuse++;
1576         c->page->freelist = object[c->offset];
1577         c->node = -1;
1578         goto unlock_out;
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1583  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1584  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1585  *
1586  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1587  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1588  *
1589  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1590  */
1591 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1592                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1593 {
1594         void **object;
1595         struct kmem_cache_cpu *c;
1596         unsigned long flags;
1597         unsigned int objsize;
1598
1599         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1600
1601         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags))
1602                 return NULL;
1603
1604         local_irq_save(flags);
1605         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1606         objsize = c->objsize;
1607         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1608
1609                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1610
1611         else {
1612                 object = c->freelist;
1613                 c->freelist = object[c->offset];
1614                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1615         }
1616         local_irq_restore(flags);
1617
1618         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1619                 memset(object, 0, objsize);
1620
1621         return object;
1622 }
1623
1624 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1625 {
1626         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1627 }
1628 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1629
1630 #ifdef CONFIG_NUMA
1631 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1632 {
1633         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1634 }
1635 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1636 #endif
1637
1638 /*
1639  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1640  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1641  *
1642  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1643  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1644  * handling required then we can return immediately.
1645  */
1646 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1647                         void *x, unsigned long addr, unsigned int offset)
1648 {
1649         void *prior;
1650         void **object = (void *)x;
1651         struct kmem_cache_cpu *c;
1652
1653         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1654         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1655         slab_lock(page);
1656
1657         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1658                 goto debug;
1659
1660 checks_ok:
1661         prior = object[offset] = page->freelist;
1662         page->freelist = object;
1663         page->inuse--;
1664
1665         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1666                 stat(c, FREE_FROZEN);
1667                 goto out_unlock;
1668         }
1669
1670         if (unlikely(!page->inuse))
1671                 goto slab_empty;
1672
1673         /*
1674          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1675          * then add it.
1676          */
1677         if (unlikely(!prior)) {
1678                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1679                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1680         }
1681
1682 out_unlock:
1683         slab_unlock(page);
1684         return;
1685
1686 slab_empty:
1687         if (prior) {
1688                 /*
1689                  * Slab still on the partial list.
1690                  */
1691                 remove_partial(s, page);
1692                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1693         }
1694         slab_unlock(page);
1695         stat(c, FREE_SLAB);
1696         discard_slab(s, page);
1697         return;
1698
1699 debug:
1700         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1701                 goto out_unlock;
1702         goto checks_ok;
1703 }
1704
1705 /*
1706  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1707  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1708  *
1709  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1710  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1711  * the item before.
1712  *
1713  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1714  * with all sorts of special processing.
1715  */
1716 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1717                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1718 {
1719         void **object = (void *)x;
1720         struct kmem_cache_cpu *c;
1721         unsigned long flags;
1722
1723         local_irq_save(flags);
1724         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1725         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1726         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1727                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1728         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1729                 object[c->offset] = c->freelist;
1730                 c->freelist = object;
1731                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1732         } else
1733                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1734
1735         local_irq_restore(flags);
1736 }
1737
1738 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1739 {
1740         struct page *page;
1741
1742         page = virt_to_head_page(x);
1743
1744         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1745 }
1746 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1747
1748 /* Figure out on which slab page the object resides */
1749 static struct page *get_object_page(const void *x)
1750 {
1751         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1752
1753         if (!PageSlab(page))
1754                 return NULL;
1755
1756         return page;
1757 }
1758
1759 /*
1760  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1761  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1762  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1763  * another.
1764  *
1765  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1766  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1767  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1768  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1769  * locking overhead.
1770  */
1771
1772 /*
1773  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1774  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1775  * and increases the number of allocations possible without having to
1776  * take the list_lock.
1777  */
1778 static int slub_min_order;
1779 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1780 static int slub_min_objects;
1781
1782 /*
1783  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1784  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1785  */
1786 static int slub_nomerge;
1787
1788 /*
1789  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1790  *
1791  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1792  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1793  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1794  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1795  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1796  * would be wasted.
1797  *
1798  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1799  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1800  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1801  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1802  *
1803  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1804  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1805  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1806  * of space in favor of a small page order.
1807  *
1808  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1809  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1810  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1811  * the smallest order which will fit the object.
1812  */
1813 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1814                                 int max_order, int fract_leftover)
1815 {
1816         int order;
1817         int rem;
1818         int min_order = slub_min_order;
1819
1820         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1821                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1822
1823         for (order = max(min_order,
1824                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1825                         order <= max_order; order++) {
1826
1827                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1828
1829                 if (slab_size < min_objects * size)
1830                         continue;
1831
1832                 rem = slab_size % size;
1833
1834                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1835                         break;
1836
1837         }
1838
1839         return order;
1840 }
1841
1842 static inline int calculate_order(int size)
1843 {
1844         int order;
1845         int min_objects;
1846         int fraction;
1847         int max_objects;
1848
1849         /*
1850          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1851          * works by first attempting to generate a layout with
1852          * the best configuration and backing off gradually.
1853          *
1854          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1855          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1856          */
1857         min_objects = slub_min_objects;
1858         if (!min_objects)
1859                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1860         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
1861         min_objects = min(min_objects, max_objects);
1862
1863         while (min_objects > 1) {
1864                 fraction = 16;
1865                 while (fraction >= 4) {
1866                         order = slab_order(size, min_objects,
1867                                                 slub_max_order, fraction);
1868                         if (order <= slub_max_order)
1869                                 return order;
1870                         fraction /= 2;
1871                 }
1872                 min_objects --;
1873         }
1874
1875         /*
1876          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1877          * lets see if we can place a single object there.
1878          */
1879         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1880         if (order <= slub_max_order)
1881                 return order;
1882
1883         /*
1884          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1885          */
1886         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1887         if (order <= MAX_ORDER)
1888                 return order;
1889         return -ENOSYS;
1890 }
1891
1892 /*
1893  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1894  */
1895 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1896                 unsigned long align, unsigned long size)
1897 {
1898         /*
1899          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1900          * suggestion if the object is sufficiently large.
1901          *
1902          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1903          * alignment though. If that is greater then use it.
1904          */
1905         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1906                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1907                 while (size <= ralign / 2)
1908                         ralign /= 2;
1909                 align = max(align, ralign);
1910         }
1911
1912         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1913                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1914
1915         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1916 }
1917
1918 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1919                         struct kmem_cache_cpu *c)
1920 {
1921         c->page = NULL;
1922         c->freelist = NULL;
1923         c->node = 0;
1924         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1925         c->objsize = s->objsize;
1926 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1927         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1928 #endif
1929 }
1930
1931 static void
1932 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
1933 {
1934         n->nr_partial = 0;
1935
1936         /*
1937          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
1938          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
1939          */
1940         n->min_partial = ilog2(s->size);
1941         if (n->min_partial < MIN_PARTIAL)
1942                 n->min_partial = MIN_PARTIAL;
1943         else if (n->min_partial > MAX_PARTIAL)
1944                 n->min_partial = MAX_PARTIAL;
1945
1946         spin_lock_init(&n->list_lock);
1947         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1948 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1949         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1950         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
1951         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1952 #endif
1953 }
1954
1955 #ifdef CONFIG_SMP
1956 /*
1957  * Per cpu array for per cpu structures.
1958  *
1959  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1960  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1961  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1962  * beneficial for the kmalloc caches.
1963  *
1964  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1965  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1966  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1967  *
1968  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1969  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1970  */
1971 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1972
1973 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1974                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1975
1976 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1977 static DECLARE_BITMAP(kmem_cach_cpu_free_init_once, CONFIG_NR_CPUS);
1978
1979 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1980                                                         int cpu, gfp_t flags)
1981 {
1982         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1983
1984         if (c)
1985                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1986                                 (void *)c->freelist;
1987         else {
1988                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1989                 c = kmalloc_node(
1990                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
1991                         flags, cpu_to_node(cpu));
1992                 if (!c)
1993                         return NULL;
1994         }
1995
1996         init_kmem_cache_cpu(s, c);
1997         return c;
1998 }
1999
2000 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
2001 {
2002         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
2003                         c >= per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
2004                 kfree(c);
2005                 return;
2006         }
2007         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2008         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
2009 }
2010
2011 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2012 {
2013         int cpu;
2014
2015         for_each_online_cpu(cpu) {
2016                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2017
2018                 if (c) {
2019                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2020                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2021                 }
2022         }
2023 }
2024
2025 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2026 {
2027         int cpu;
2028
2029         for_each_online_cpu(cpu) {
2030                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2031
2032                 if (c)
2033                         continue;
2034
2035                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2036                 if (!c) {
2037                         free_kmem_cache_cpus(s);
2038                         return 0;
2039                 }
2040                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2041         }
2042         return 1;
2043 }
2044
2045 /*
2046  * Initialize the per cpu array.
2047  */
2048 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2049 {
2050         int i;
2051
2052         if (cpumask_test_cpu(cpu, to_cpumask(kmem_cach_cpu_free_init_once)))
2053                 return;
2054
2055         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2056                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2057
2058         cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(kmem_cach_cpu_free_init_once));
2059 }
2060
2061 static void __init init_alloc_cpu(void)
2062 {
2063         int cpu;
2064
2065         for_each_online_cpu(cpu)
2066                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2067   }
2068
2069 #else
2070 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2071 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2072
2073 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2074 {
2075         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2076         return 1;
2077 }
2078 #endif
2079
2080 #ifdef CONFIG_NUMA
2081 /*
2082  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2083  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2084  * possible.
2085  *
2086  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2087  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2088  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2089  */
2090 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2091 {
2092         struct page *page;
2093         struct kmem_cache_node *n;
2094         unsigned long flags;
2095
2096         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2097
2098         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2099
2100         BUG_ON(!page);
2101         if (page_to_nid(page) != node) {
2102                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2103                                 "node %d\n", node);
2104                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2105                                 "in order to be able to continue\n");
2106         }
2107
2108         n = page->freelist;
2109         BUG_ON(!n);
2110         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2111         page->inuse++;
2112         kmalloc_caches->node[node] = n;
2113 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2114         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2115         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2116 #endif
2117         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2118         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2119
2120         /*
2121          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2122          * so even though there cannot be a race this early in
2123          * the boot sequence, we still disable irqs.
2124          */
2125         local_irq_save(flags);
2126         add_partial(n, page, 0);
2127         local_irq_restore(flags);
2128 }
2129
2130 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2131 {
2132         int node;
2133
2134         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2135                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2136                 if (n && n != &s->local_node)
2137                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2138                 s->node[node] = NULL;
2139         }
2140 }
2141
2142 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2143 {
2144         int node;
2145         int local_node;
2146
2147         if (slab_state >= UP)
2148                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2149         else
2150                 local_node = 0;
2151
2152         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2153                 struct kmem_cache_node *n;
2154
2155                 if (local_node == node)
2156                         n = &s->local_node;
2157                 else {
2158                         if (slab_state == DOWN) {
2159                                 early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2160                                 continue;
2161                         }
2162                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2163                                                         gfpflags, node);
2164
2165                         if (!n) {
2166                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2167                                 return 0;
2168                         }
2169
2170                 }
2171                 s->node[node] = n;
2172                 init_kmem_cache_node(n, s);
2173         }
2174         return 1;
2175 }
2176 #else
2177 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2178 {
2179 }
2180
2181 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2182 {
2183         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2184         return 1;
2185 }
2186 #endif
2187
2188 /*
2189  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2190  * a slab object.
2191  */
2192 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2193 {
2194         unsigned long flags = s->flags;
2195         unsigned long size = s->objsize;
2196         unsigned long align = s->align;
2197         int order;
2198
2199         /*
2200          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2201          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2202          * the possible location of the free pointer.
2203          */
2204         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2205
2206 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2207         /*
2208          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2209          * the slab may touch the object after free or before allocation
2210          * then we should never poison the object itself.
2211          */
2212         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2213                         !s->ctor)
2214                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2215         else
2216                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2217
2218
2219         /*
2220          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2221          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2222          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2223          */
2224         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2225                 size += sizeof(void *);
2226 #endif
2227
2228         /*
2229          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2230          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2231          */
2232         s->inuse = size;
2233
2234         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2235                 s->ctor)) {
2236                 /*
2237                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2238                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2239                  * kmem_cache_free.
2240                  *
2241                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2242                  * destructor or are poisoning the objects.
2243                  */
2244                 s->offset = size;
2245                 size += sizeof(void *);
2246         }
2247
2248 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2249         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2250                 /*
2251                  * Need to store information about allocs and frees after
2252                  * the object.
2253                  */
2254                 size += 2 * sizeof(struct track);
2255
2256         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2257                 /*
2258                  * Add some empty padding so that we can catch
2259                  * overwrites from earlier objects rather than let
2260                  * tracking information or the free pointer be
2261                  * corrupted if a user writes before the start
2262                  * of the object.
2263                  */
2264                 size += sizeof(void *);
2265 #endif
2266
2267         /*
2268          * Determine the alignment based on various parameters that the
2269          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2270          * on bootup.
2271          */
2272         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2273
2274         /*
2275          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2276          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2277          * each object to conform to the alignment.
2278          */
2279         size = ALIGN(size, align);
2280         s->size = size;
2281         if (forced_order >= 0)
2282                 order = forced_order;
2283         else
2284                 order = calculate_order(size);
2285
2286         if (order < 0)
2287                 return 0;
2288
2289         s->allocflags = 0;
2290         if (order)
2291                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2292
2293         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2294                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2295
2296         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2297                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2298
2299         /*
2300          * Determine the number of objects per slab
2301          */
2302         s->oo = oo_make(order, size);
2303         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2304         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2305                 s->max = s->oo;
2306
2307         return !!oo_objects(s->oo);
2308
2309 }
2310
2311 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2312                 const char *name, size_t size,
2313                 size_t align, unsigned long flags,
2314                 void (*ctor)(void *))
2315 {
2316         memset(s, 0, kmem_size);
2317         s->name = name;
2318         s->ctor = ctor;
2319         s->objsize = size;
2320         s->align = align;
2321         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2322
2323         if (!calculate_sizes(s, -1))
2324                 goto error;
2325
2326         s->refcount = 1;
2327 #ifdef CONFIG_NUMA
2328         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2329 #endif
2330         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2331                 goto error;
2332
2333         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2334                 return 1;
2335         free_kmem_cache_nodes(s);
2336 error:
2337         if (flags & SLAB_PANIC)
2338                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2339                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2340                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2341                         s->offset, flags);
2342         return 0;
2343 }
2344
2345 /*
2346  * Check if a given pointer is valid
2347  */
2348 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2349 {
2350         struct page *page;
2351
2352         page = get_object_page(object);
2353
2354         if (!page || s != page->slab)
2355                 /* No slab or wrong slab */
2356                 return 0;
2357
2358         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2359                 return 0;
2360
2361         /*
2362          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2363          * But this would be too expensive and it seems that the main
2364          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2365          * to a certain slab.
2366          */
2367         return 1;
2368 }
2369 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2370
2371 /*
2372  * Determine the size of a slab object
2373  */
2374 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2375 {
2376         return s->objsize;
2377 }
2378 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2379
2380 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2381 {
2382         return s->name;
2383 }
2384 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2385
2386 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2387                                                         const char *text)
2388 {
2389 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2390         void *addr = page_address(page);
2391         void *p;
2392         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2393
2394         bitmap_zero(map, page->objects);
2395         slab_err(s, page, "%s", text);
2396         slab_lock(page);
2397         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2398                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2399
2400         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2401
2402                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2403                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2404                                                         p, p - addr);
2405                         print_tracking(s, p);
2406                 }
2407         }
2408         slab_unlock(page);
2409 #endif
2410 }
2411
2412 /*
2413  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2414  */
2415 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2416 {
2417         unsigned long flags;
2418         struct page *page, *h;
2419
2420         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2421         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2422                 if (!page->inuse) {
2423                         list_del(&page->lru);
2424                         discard_slab(s, page);
2425                         n->nr_partial--;
2426                 } else {
2427                         list_slab_objects(s, page,
2428                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2429                 }
2430         }
2431         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2432 }
2433
2434 /*
2435  * Release all resources used by a slab cache.
2436  */
2437 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2438 {
2439         int node;
2440
2441         flush_all(s);
2442
2443         /* Attempt to free all objects */
2444         free_kmem_cache_cpus(s);
2445         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2446                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2447
2448                 free_partial(s, n);
2449                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2450                         return 1;
2451         }
2452         free_kmem_cache_nodes(s);
2453         return 0;
2454 }
2455
2456 /*
2457  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2458  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2459  */
2460 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2461 {
2462         down_write(&slub_lock);
2463         s->refcount--;
2464         if (!s->refcount) {
2465                 list_del(&s->list);
2466                 up_write(&slub_lock);
2467                 if (kmem_cache_close(s)) {
2468                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2469                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2470                         dump_stack();
2471                 }
2472                 sysfs_slab_remove(s);
2473         } else
2474                 up_write(&slub_lock);
2475 }
2476 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2477
2478 /********************************************************************
2479  *              Kmalloc subsystem
2480  *******************************************************************/
2481
2482 struct kmem_cache kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT] __cacheline_aligned;
2483 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2484
2485 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2486 {
2487         get_option(&str, &slub_min_order);
2488
2489         return 1;
2490 }
2491
2492 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2493
2494 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2495 {
2496         get_option(&str, &slub_max_order);
2497
2498         return 1;
2499 }
2500
2501 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2502
2503 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2504 {
2505         get_option(&str, &slub_min_objects);
2506
2507         return 1;
2508 }
2509
2510 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2511
2512 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2513 {
2514         slub_nomerge = 1;
2515         return 1;
2516 }
2517
2518 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2519
2520 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2521                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2522 {
2523         unsigned int flags = 0;
2524
2525         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2526                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2527
2528         down_write(&slub_lock);
2529         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2530                                                                 flags, NULL))
2531                 goto panic;
2532
2533         list_add(&s->list, &slab_caches);
2534         up_write(&slub_lock);
2535         if (sysfs_slab_add(s))
2536                 goto panic;
2537         return s;
2538
2539 panic:
2540         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2541 }
2542
2543 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2544 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[SLUB_PAGE_SHIFT];
2545
2546 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2547 {
2548         struct kmem_cache *s;
2549
2550         down_write(&slub_lock);
2551         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2552                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2553                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2554                         sysfs_slab_add(s);
2555                 }
2556         }
2557         up_write(&slub_lock);
2558 }
2559
2560 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2561
2562 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2563 {
2564         struct kmem_cache *s;
2565         char *text;
2566         size_t realsize;
2567
2568         s = kmalloc_caches_dma[index];
2569         if (s)
2570                 return s;
2571
2572         /* Dynamically create dma cache */
2573         if (flags & __GFP_WAIT)
2574                 down_write(&slub_lock);
2575         else {
2576                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2577                         goto out;
2578         }
2579
2580         if (kmalloc_caches_dma[index])
2581                 goto unlock_out;
2582
2583         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2584         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2585                          (unsigned int)realsize);
2586         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2587
2588         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2589                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2590                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2591                 kfree(s);
2592                 kfree(text);
2593                 goto unlock_out;
2594         }
2595
2596         list_add(&s->list, &slab_caches);
2597         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2598
2599         schedule_work(&sysfs_add_work);
2600
2601 unlock_out:
2602         up_write(&slub_lock);
2603 out:
2604         return kmalloc_caches_dma[index];
2605 }
2606 #endif
2607
2608 /*
2609  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2610  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2611  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2612  * fls.
2613  */
2614 static s8 size_index[24] = {
2615         3,      /* 8 */
2616         4,      /* 16 */
2617         5,      /* 24 */
2618         5,      /* 32 */
2619         6,      /* 40 */
2620         6,      /* 48 */
2621         6,      /* 56 */
2622         6,      /* 64 */
2623         1,      /* 72 */
2624         1,      /* 80 */
2625         1,      /* 88 */
2626         1,      /* 96 */
2627         7,      /* 104 */
2628         7,      /* 112 */
2629         7,      /* 120 */
2630         7,      /* 128 */
2631         2,      /* 136 */
2632         2,      /* 144 */
2633         2,      /* 152 */
2634         2,      /* 160 */
2635         2,      /* 168 */
2636         2,      /* 176 */
2637         2,      /* 184 */
2638         2       /* 192 */
2639 };
2640
2641 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2642 {
2643         int index;
2644
2645         if (size <= 192) {
2646                 if (!size)
2647                         return ZERO_SIZE_PTR;
2648
2649                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2650         } else
2651                 index = fls(size - 1);
2652
2653 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2654         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2655                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2656
2657 #endif
2658         return &kmalloc_caches[index];
2659 }
2660
2661 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2662 {
2663         struct kmem_cache *s;
2664
2665         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2666                 return kmalloc_large(size, flags);
2667
2668         s = get_slab(size, flags);
2669
2670         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2671                 return s;
2672
2673         return slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2674 }
2675 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2676
2677 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2678 {
2679         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2680                                                 get_order(size));
2681
2682         if (page)
2683                 return page_address(page);
2684         else
2685                 return NULL;
2686 }
2687
2688 #ifdef CONFIG_NUMA
2689 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2690 {
2691         struct kmem_cache *s;
2692
2693         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2694                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2695
2696         s = get_slab(size, flags);
2697
2698         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2699                 return s;
2700
2701         return slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2702 }
2703 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2704 #endif
2705
2706 size_t ksize(const void *object)
2707 {
2708         struct page *page;
2709         struct kmem_cache *s;
2710
2711         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2712                 return 0;
2713
2714         page = virt_to_head_page(object);
2715
2716         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2717                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2718                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2719         }
2720         s = page->slab;
2721
2722 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2723         /*
2724          * Debugging requires use of the padding between object
2725          * and whatever may come after it.
2726          */
2727         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2728                 return s->objsize;
2729
2730 #endif
2731         /*
2732          * If we have the need to store the freelist pointer
2733          * back there or track user information then we can
2734          * only use the space before that information.
2735          */
2736         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2737                 return s->inuse;
2738         /*
2739          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2740          */
2741         return s->size;
2742 }
2743
2744 void kfree(const void *x)
2745 {
2746         struct page *page;
2747         void *object = (void *)x;
2748
2749         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2750                 return;
2751
2752         page = virt_to_head_page(x);
2753         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2754                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2755                 put_page(page);
2756                 return;
2757         }
2758         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2759 }
2760 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2761
2762 /*
2763  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2764  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2765  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2766  * and thus they can be removed from the partial lists.
2767  *
2768  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2769  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2770  * are freed in them.
2771  */
2772 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2773 {
2774         int node;
2775         int i;
2776         struct kmem_cache_node *n;
2777         struct page *page;
2778         struct page *t;
2779         int objects = oo_objects(s->max);
2780         struct list_head *slabs_by_inuse =
2781                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2782         unsigned long flags;
2783
2784         if (!slabs_by_inuse)
2785                 return -ENOMEM;
2786
2787         flush_all(s);
2788         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2789                 n = get_node(s, node);
2790
2791                 if (!n->nr_partial)
2792                         continue;
2793
2794                 for (i = 0; i < objects; i++)
2795                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2796
2797                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2798
2799                 /*
2800                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2801                  *
2802                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2803                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2804                  */
2805                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2806                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2807                                 /*
2808                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2809                                  * may have freed the last object and be
2810                                  * waiting to release the slab.
2811                                  */
2812                                 list_del(&page->lru);
2813                                 n->nr_partial--;
2814                                 slab_unlock(page);
2815                                 discard_slab(s, page);
2816                         } else {
2817                                 list_move(&page->lru,
2818                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2819                         }
2820                 }
2821
2822                 /*
2823                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2824                  * first and the least used slabs at the end.
2825                  */
2826                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2827                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2828
2829                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2830         }
2831
2832         kfree(slabs_by_inuse);
2833         return 0;
2834 }
2835 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2836
2837 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2838 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2839 {
2840         struct kmem_cache *s;
2841
2842         down_read(&slub_lock);
2843         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2844                 kmem_cache_shrink(s);
2845         up_read(&slub_lock);
2846
2847         return 0;
2848 }
2849
2850 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2851 {
2852         struct kmem_cache_node *n;
2853         struct kmem_cache *s;
2854         struct memory_notify *marg = arg;
2855         int offline_node;
2856
2857         offline_node = marg->status_change_nid;
2858
2859         /*
2860          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2861          * for it yet.
2862          */
2863         if (offline_node < 0)
2864                 return;
2865
2866         down_read(&slub_lock);
2867         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2868                 n = get_node(s, offline_node);
2869                 if (n) {
2870                         /*
2871                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2872                          * that is going down. We were unable to free them,
2873                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2874                          * callback. So, we must fail.
2875                          */
2876                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2877
2878                         s->node[offline_node] = NULL;
2879                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2880                 }
2881         }
2882         up_read(&slub_lock);
2883 }
2884
2885 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2886 {
2887         struct kmem_cache_node *n;
2888         struct kmem_cache *s;
2889         struct memory_notify *marg = arg;
2890         int nid = marg->status_change_nid;
2891         int ret = 0;
2892
2893         /*
2894          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2895          * already created. Nothing to do.
2896          */
2897         if (nid < 0)
2898                 return 0;
2899
2900         /*
2901          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2902          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2903          * online.
2904          */
2905         down_read(&slub_lock);
2906         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2907                 /*
2908                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2909                  *      since memory is not yet available from the node that
2910                  *      is brought up.
2911                  */
2912                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2913                 if (!n) {
2914                         ret = -ENOMEM;
2915                         goto out;
2916                 }
2917                 init_kmem_cache_node(n, s);
2918                 s->node[nid] = n;
2919         }
2920 out:
2921         up_read(&slub_lock);
2922         return ret;
2923 }
2924
2925 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2926                                 unsigned long action, void *arg)
2927 {
2928         int ret = 0;
2929
2930         switch (action) {
2931         case MEM_GOING_ONLINE:
2932                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2933                 break;
2934         case MEM_GOING_OFFLINE:
2935                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2936                 break;
2937         case MEM_OFFLINE:
2938         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2939                 slab_mem_offline_callback(arg);
2940                 break;
2941         case MEM_ONLINE:
2942         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2943                 break;
2944         }
2945         if (ret)
2946                 ret = notifier_from_errno(ret);
2947         else
2948                 ret = NOTIFY_OK;
2949         return ret;
2950 }
2951
2952 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2953
2954 /********************************************************************
2955  *                      Basic setup of slabs
2956  *******************************************************************/
2957
2958 void __init kmem_cache_init(void)
2959 {
2960         int i;
2961         int caches = 0;
2962
2963         init_alloc_cpu();
2964
2965 #ifdef CONFIG_NUMA
2966         /*
2967          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2968          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2969          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2970          */
2971         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2972                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2973         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2974         caches++;
2975
2976         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
2977 #endif
2978
2979         /* Able to allocate the per node structures */
2980         slab_state = PARTIAL;
2981
2982         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2983         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2984                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2985                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2986                 caches++;
2987                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2988                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2989                 caches++;
2990         }
2991
2992         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
2993                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2994                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2995                 caches++;
2996         }
2997
2998
2999         /*
3000          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3001          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3002          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3003          *
3004          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3005          * handle the index determination for the smaller caches.
3006          *
3007          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3008          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3009          */
3010         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3011                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3012
3013         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3014                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3015
3016         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3017                 /*
3018                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3019                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3020                  * instead.
3021                  */
3022                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3023                         size_index[(i - 1) / 8] = 8;
3024         }
3025
3026         slab_state = UP;
3027
3028         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3029         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++)
3030                 kmalloc_caches[i]. name =
3031                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3032
3033 #ifdef CONFIG_SMP
3034         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3035         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3036                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3037 #else
3038         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3039 #endif
3040
3041         printk(KERN_INFO
3042                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3043                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3044                 caches, cache_line_size(),
3045                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3046                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3047 }
3048
3049 /*
3050  * Find a mergeable slab cache
3051  */
3052 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3053 {
3054         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3055                 return 1;
3056
3057         if (s->ctor)
3058                 return 1;
3059
3060         /*
3061          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3062          */
3063         if (s->refcount < 0)
3064                 return 1;
3065
3066         return 0;
3067 }
3068
3069 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3070                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3071                 void (*ctor)(void *))
3072 {
3073         struct kmem_cache *s;
3074
3075         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3076                 return NULL;
3077
3078         if (ctor)
3079                 return NULL;
3080
3081         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3082         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3083         size = ALIGN(size, align);
3084         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3085
3086         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3087                 if (slab_unmergeable(s))
3088                         continue;
3089
3090                 if (size > s->size)
3091                         continue;
3092
3093                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3094                                 continue;
3095                 /*
3096                  * Check if alignment is compatible.
3097                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3098                  */
3099                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3100                         continue;
3101
3102                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3103                         continue;
3104
3105                 return s;
3106         }
3107         return NULL;
3108 }
3109
3110 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3111                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3112 {
3113         struct kmem_cache *s;
3114
3115         down_write(&slub_lock);
3116         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3117         if (s) {
3118                 int cpu;
3119
3120                 s->refcount++;
3121                 /*
3122                  * Adjust the object sizes so that we clear
3123                  * the complete object on kzalloc.
3124                  */
3125                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3126
3127                 /*
3128                  * And then we need to update the object size in the
3129                  * per cpu structures
3130                  */
3131                 for_each_online_cpu(cpu)
3132                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3133
3134                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3135                 up_write(&slub_lock);
3136
3137                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3138                         down_write(&slub_lock);
3139                         s->refcount--;
3140                         up_write(&slub_lock);
3141                         goto err;
3142                 }
3143                 return s;
3144         }
3145
3146         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3147         if (s) {
3148                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3149                                 size, align, flags, ctor)) {
3150                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3151                         up_write(&slub_lock);
3152                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3153                                 down_write(&slub_lock);
3154                                 list_del(&s->list);
3155                                 up_write(&slub_lock);
3156                                 kfree(s);
3157                                 goto err;
3158                         }
3159                         return s;
3160                 }
3161                 kfree(s);
3162         }
3163         up_write(&slub_lock);
3164
3165 err:
3166         if (flags & SLAB_PANIC)
3167                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3168         else
3169                 s = NULL;
3170         return s;
3171 }
3172 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3173
3174 #ifdef CONFIG_SMP
3175 /*
3176  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3177  * necessary.
3178  */
3179 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3180                 unsigned long action, void *hcpu)
3181 {
3182         long cpu = (long)hcpu;
3183         struct kmem_cache *s;
3184         unsigned long flags;
3185
3186         switch (action) {
3187         case CPU_UP_PREPARE:
3188         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3189                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3190                 down_read(&slub_lock);
3191                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3192                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3193                                                         GFP_KERNEL);
3194                 up_read(&slub_lock);
3195                 break;
3196
3197         case CPU_UP_CANCELED:
3198         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3199         case CPU_DEAD:
3200         case CPU_DEAD_FROZEN:
3201                 down_read(&slub_lock);
3202                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3203                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3204
3205                         local_irq_save(flags);
3206                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3207                         local_irq_restore(flags);
3208                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3209                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3210                 }
3211                 up_read(&slub_lock);
3212                 break;
3213         default:
3214                 break;
3215         }
3216         return NOTIFY_OK;
3217 }
3218
3219 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3220         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3221 };
3222
3223 #endif
3224
3225 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3226 {
3227         struct kmem_cache *s;
3228
3229         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3230                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3231
3232         s = get_slab(size, gfpflags);
3233
3234         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3235                 return s;
3236
3237         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3238 }
3239
3240 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3241                                         int node, unsigned long caller)
3242 {
3243         struct kmem_cache *s;
3244
3245         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3246                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3247
3248         s = get_slab(size, gfpflags);
3249
3250         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3251                 return s;
3252
3253         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3254 }
3255
3256 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3257 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
3258                                         int (*get_count)(struct page *))
3259 {
3260         unsigned long flags;
3261         unsigned long x = 0;
3262         struct page *page;
3263
3264         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3265         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3266                 x += get_count(page);
3267         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3268         return x;
3269 }
3270
3271 static int count_inuse(struct page *page)
3272 {
3273         return page->inuse;
3274 }
3275
3276 static int count_total(struct page *page)
3277 {
3278         return page->objects;
3279 }
3280
3281 static int count_free(struct page *page)
3282 {
3283         return page->objects - page->inuse;
3284 }
3285
3286 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3287                                                 unsigned long *map)
3288 {
3289         void *p;
3290         void *addr = page_address(page);
3291
3292         if (!check_slab(s, page) ||
3293                         !on_freelist(s, page, NULL))
3294                 return 0;
3295
3296         /* Now we know that a valid freelist exists */
3297         bitmap_zero(map, page->objects);
3298
3299         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3300                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3301                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3302                         return 0;
3303         }
3304
3305         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3306                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3307                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3308                                 return 0;
3309         return 1;
3310 }
3311
3312 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3313                                                 unsigned long *map)
3314 {
3315         if (slab_trylock(page)) {
3316                 validate_slab(s, page, map);
3317                 slab_unlock(page);
3318         } else
3319                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3320                         s->name, page);
3321
3322         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3323                 if (!PageSlubDebug(page))
3324                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3325                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3326         } else {
3327                 if (PageSlubDebug(page))
3328                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3329                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3330         }
3331 }
3332
3333 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3334                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3335 {
3336         unsigned long count = 0;
3337         struct page *page;
3338         unsigned long flags;
3339
3340         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3341
3342         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3343                 validate_slab_slab(s, page, map);
3344                 count++;
3345         }
3346         if (count != n->nr_partial)
3347                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3348                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3349
3350         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3351                 goto out;
3352
3353         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3354                 validate_slab_slab(s, page, map);
3355                 count++;
3356         }
3357         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3358                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3359                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3360                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3361
3362 out:
3363         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3364         return count;
3365 }
3366
3367 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3368 {
3369         int node;
3370         unsigned long count = 0;
3371         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3372                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3373
3374         if (!map)
3375                 return -ENOMEM;
3376
3377         flush_all(s);
3378         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3379                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3380
3381                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3382         }
3383         kfree(map);
3384         return count;
3385 }
3386
3387 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3388 static void resiliency_test(void)
3389 {
3390         u8 *p;
3391
3392         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3393         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3394         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3395
3396         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3397         p[16] = 0x12;
3398         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3399                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3400
3401         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3402
3403         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3404         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3405         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3406         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3407                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3408         printk(KERN_ERR
3409                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3410
3411         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3412         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3413         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3414         *p = 0x56;
3415         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3416                                                                         p);
3417         printk(KERN_ERR
3418                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3419         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3420
3421         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3422         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3423         kfree(p);
3424         *p = 0x78;
3425         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3426         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3427
3428         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3429         kfree(p);
3430         p[50] = 0x9a;
3431         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3432                         p);
3433         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3434
3435         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3436         kfree(p);
3437         p[512] = 0xab;
3438         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3439         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3440 }
3441 #else
3442 static void resiliency_test(void) {};
3443 #endif
3444
3445 /*
3446  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3447  * and freed.
3448  */
3449
3450 struct location {
3451         unsigned long count;
3452         unsigned long addr;
3453         long long sum_time;
3454         long min_time;
3455         long max_time;
3456         long min_pid;
3457         long max_pid;
3458         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3459         nodemask_t nodes;
3460 };
3461
3462 struct loc_track {
3463         unsigned long max;
3464         unsigned long count;
3465         struct location *loc;
3466 };
3467
3468 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3469 {
3470         if (t->max)
3471                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3472                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3473 }
3474
3475 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3476 {
3477         struct location *l;
3478         int order;
3479
3480         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3481
3482         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3483         if (!l)
3484                 return 0;
3485
3486         if (t->count) {
3487                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3488                 free_loc_track(t);
3489         }
3490         t->max = max;
3491         t->loc = l;
3492         return 1;
3493 }
3494
3495 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3496                                 const struct track *track)
3497 {
3498         long start, end, pos;
3499         struct location *l;
3500         unsigned long caddr;
3501         unsigned long age = jiffies - track->when;
3502
3503         start = -1;
3504         end = t->count;
3505
3506         for ( ; ; ) {
3507                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3508
3509                 /*
3510                  * There is nothing at "end". If we end up there
3511                  * we need to add something to before end.
3512                  */
3513                 if (pos == end)
3514                         break;
3515
3516                 caddr = t->loc[pos].addr;
3517                 if (track->addr == caddr) {
3518
3519                         l = &t->loc[pos];
3520                         l->count++;
3521                         if (track->when) {
3522                                 l->sum_time += age;
3523                                 if (age < l->min_time)
3524                                         l->min_time = age;
3525                                 if (age > l->max_time)
3526                                         l->max_time = age;
3527
3528                                 if (track->pid < l->min_pid)
3529                                         l->min_pid = track->pid;
3530                                 if (track->pid > l->max_pid)
3531                                         l->max_pid = track->pid;
3532
3533                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3534                                                 to_cpumask(l->cpus));
3535                         }
3536                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3537                         return 1;
3538                 }
3539
3540                 if (track->addr < caddr)
3541                         end = pos;
3542                 else
3543                         start = pos;
3544         }
3545
3546         /*
3547          * Not found. Insert new tracking element.
3548          */
3549         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3550                 return 0;
3551
3552         l = t->loc + pos;
3553         if (pos < t->count)
3554                 memmove(l + 1, l,
3555                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3556         t->count++;
3557         l->count = 1;
3558         l->addr = track->addr;
3559         l->sum_time = age;
3560         l->min_time = age;
3561         l->max_time = age;
3562         l->min_pid = track->pid;
3563         l->max_pid = track->pid;
3564         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3565         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3566         nodes_clear(l->nodes);
3567         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3568         return 1;
3569 }
3570
3571 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3572                 struct page *page, enum track_item alloc)
3573 {
3574         void *addr = page_address(page);
3575         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3576         void *p;
3577
3578         bitmap_zero(map, page->objects);
3579         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3580                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3581
3582         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3583                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3584                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3585 }
3586
3587 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3588                                         enum track_item alloc)
3589 {
3590         int len = 0;
3591         unsigned long i;
3592         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3593         int node;
3594
3595         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3596                         GFP_TEMPORARY))
3597                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3598
3599         /* Push back cpu slabs */
3600         flush_all(s);
3601
3602         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3603                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3604                 unsigned long flags;
3605                 struct page *page;
3606
3607                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3608                         continue;
3609
3610                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3611                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3612                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3613                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3614                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3615                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3616         }
3617
3618         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3619                 struct location *l = &t.loc[i];
3620
3621                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3622                         break;
3623                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3624
3625                 if (l->addr)
3626                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3627                 else
3628                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3629
3630                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3631                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3632                                 l->min_time,
3633                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3634                                 l->max_time);
3635                 } else
3636                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3637                                 l->min_time);
3638
3639                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3640                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3641                                 l->min_pid, l->max_pid);
3642                 else
3643                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3644                                 l->min_pid);
3645
3646                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3647                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3648                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3649                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3650                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3651                                                  to_cpumask(l->cpus));
3652                 }
3653
3654                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3655                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3656                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3657                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3658                                         l->nodes);
3659                 }
3660
3661                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3662         }
3663
3664         free_loc_track(&t);
3665         if (!t.count)
3666                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3667         return len;
3668 }
3669
3670 enum slab_stat_type {
3671         SL_ALL,                 /* All slabs */
3672         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3673         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3674         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3675         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3676 };
3677
3678 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3679 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3680 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3681 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3682 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3683
3684 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3685                             char *buf, unsigned long flags)
3686 {
3687         unsigned long total = 0;
3688         int node;
3689         int x;
3690         unsigned long *nodes;
3691         unsigned long *per_cpu;
3692
3693         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3694         if (!nodes)
3695                 return -ENOMEM;
3696         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3697
3698         if (flags & SO_CPU) {
3699                 int cpu;
3700
3701                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3702                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3703
3704                         if (!c || c->node < 0)
3705                                 continue;
3706
3707                         if (c->page) {
3708                                         if (flags & SO_TOTAL)
3709                                                 x = c->page->objects;
3710                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3711                                         x = c->page->inuse;
3712                                 else
3713                                         x = 1;
3714
3715                                 total += x;
3716                                 nodes[c->node] += x;
3717                         }
3718                         per_cpu[c->node]++;
3719                 }
3720         }
3721
3722         if (flags & SO_ALL) {
3723                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3724                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3725
3726                 if (flags & SO_TOTAL)
3727                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3728                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3729                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3730                                 count_partial(n, count_free);
3731
3732                         else
3733                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3734                         total += x;
3735                         nodes[node] += x;
3736                 }
3737
3738         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3739                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3740                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3741
3742                         if (flags & SO_TOTAL)
3743                                 x = count_partial(n, count_total);
3744                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3745                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3746                         else
3747                                 x = n->nr_partial;
3748                         total += x;
3749                         nodes[node] += x;
3750                 }
3751         }
3752         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3753 #ifdef CONFIG_NUMA
3754         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3755                 if (nodes[node])
3756                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3757                                         node, nodes[node]);
3758 #endif
3759         kfree(nodes);
3760         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3761 }
3762
3763 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3764 {
3765         int node;
3766
3767         for_each_online_node(node) {
3768                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3769
3770                 if (!n)
3771                         continue;
3772
3773                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3774                         return 1;
3775         }
3776         return 0;
3777 }
3778
3779 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3780 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3781
3782 struct slab_attribute {
3783         struct attribute attr;
3784         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3785         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3786 };
3787
3788 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3789         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3790
3791 #define SLAB_ATTR(_name) \
3792         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3793         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3794
3795 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3796 {
3797         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3798 }
3799 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3800
3801 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3802 {
3803         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3804 }
3805 SLAB_ATTR_RO(align);
3806
3807 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3808 {
3809         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3810 }
3811 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3812
3813 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3814 {
3815         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3816 }
3817 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3818
3819 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3820                                 const char *buf, size_t length)
3821 {
3822         unsigned long order;
3823         int err;
3824
3825         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3826         if (err)
3827                 return err;
3828
3829         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3830                 return -EINVAL;
3831
3832         calculate_sizes(s, order);
3833         return length;
3834 }
3835
3836 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3837 {
3838         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3839 }
3840 SLAB_ATTR(order);
3841
3842 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3843 {
3844         if (s->ctor) {
3845                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3846
3847                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3848         }
3849         return 0;
3850 }
3851 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3852
3853 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3854 {
3855         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3856 }
3857 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3858
3859 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3860 {
3861         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3862 }
3863 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3864
3865 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3866 {
3867         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3868 }
3869 SLAB_ATTR_RO(partial);
3870
3871 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3872 {
3873         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3874 }
3875 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3876
3877 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3878 {
3879         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3880 }
3881 SLAB_ATTR_RO(objects);
3882
3883 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3884 {
3885         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3886 }
3887 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3888
3889 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3890 {
3891         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3892 }
3893 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3894
3895 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3896 {
3897         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3898 }
3899
3900 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3901                                 const char *buf, size_t length)
3902 {
3903         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3904         if (buf[0] == '1')
3905                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3906         return length;
3907 }
3908 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3909
3910 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3911 {
3912         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3913 }
3914
3915 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3916                                                         size_t length)
3917 {
3918         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3919         if (buf[0] == '1')
3920                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3921         return length;
3922 }
3923 SLAB_ATTR(trace);
3924
3925 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3926 {
3927         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3928 }
3929
3930 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3931                                 const char *buf, size_t length)
3932 {
3933         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3934         if (buf[0] == '1')
3935                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3936         return length;
3937 }
3938 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3939
3940 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3941 {
3942         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3943 }
3944 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3945
3946 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3947 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3948 {
3949         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3950 }
3951 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3952 #endif
3953
3954 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3955 {
3956         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3957 }
3958 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3959
3960 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3961 {
3962         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3963 }
3964
3965 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3966                                 const char *buf, size_t length)
3967 {
3968         if (any_slab_objects(s))
3969                 return -EBUSY;
3970
3971         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3972         if (buf[0] == '1')
3973                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3974         calculate_sizes(s, -1);
3975         return length;
3976 }
3977 SLAB_ATTR(red_zone);
3978
3979 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3980 {
3981         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3982 }
3983
3984 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3985                                 const char *buf, size_t length)
3986 {
3987         if (any_slab_objects(s))
3988                 return -EBUSY;
3989
3990         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3991         if (buf[0] == '1')
3992                 s->flags |= SLAB_POISON;
3993         calculate_sizes(s, -1);
3994         return length;
3995 }
3996 SLAB_ATTR(poison);
3997
3998 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3999 {
4000         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4001 }
4002
4003 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4004                                 const char *buf, size_t length)
4005 {
4006         if (any_slab_objects(s))
4007                 return -EBUSY;
4008
4009         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4010         if (buf[0] == '1')
4011                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4012         calculate_sizes(s, -1);
4013         return length;
4014 }
4015 SLAB_ATTR(store_user);
4016
4017 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4018 {
4019         return 0;
4020 }
4021
4022 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4023                         const char *buf, size_t length)
4024 {
4025         int ret = -EINVAL;
4026
4027         if (buf[0] == '1') {
4028                 ret = validate_slab_cache(s);
4029                 if (ret >= 0)
4030                         ret = length;
4031         }
4032         return ret;
4033 }
4034 SLAB_ATTR(validate);
4035
4036 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4037 {
4038         return 0;
4039 }
4040
4041 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4042                         const char *buf, size_t length)
4043 {
4044         if (buf[0] == '1') {
4045                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4046
4047                 if (rc)
4048                         return rc;
4049         } else
4050                 return -EINVAL;
4051         return length;
4052 }
4053 SLAB_ATTR(shrink);
4054
4055 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4056 {
4057         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4058                 return -ENOSYS;
4059         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4060 }
4061 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4062
4063 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4064 {
4065         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4066                 return -ENOSYS;
4067         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4068 }
4069 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4070
4071 #ifdef CONFIG_NUMA
4072 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4073 {
4074         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4075 }
4076
4077 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4078                                 const char *buf, size_t length)
4079 {
4080         unsigned long ratio;
4081         int err;
4082
4083         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4084         if (err)
4085                 return err;
4086
4087         if (ratio <= 100)
4088                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4089
4090         return length;
4091 }
4092 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4093 #endif
4094
4095 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4096 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4097 {
4098         unsigned long sum  = 0;
4099         int cpu;
4100         int len;
4101         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4102
4103         if (!data)
4104                 return -ENOMEM;
4105
4106         for_each_online_cpu(cpu) {
4107                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4108
4109                 data[cpu] = x;
4110                 sum += x;
4111         }
4112
4113         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4114
4115 #ifdef CONFIG_SMP
4116         for_each_online_cpu(cpu) {
4117                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4118                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4119         }
4120 #endif
4121         kfree(data);
4122         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4123 }
4124
4125 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4126 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4127 {                                                               \
4128         return show_stat(s, buf, si);                           \
4129 }                                                               \
4130 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4131
4132 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4133 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4134 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4135 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4136 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4137 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4138 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4139 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4140 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4141 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4142 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4143 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4144 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4145 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4146 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4147 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4148 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4149 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4150 #endif
4151
4152 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4153         &slab_size_attr.attr,
4154         &object_size_attr.attr,
4155         &objs_per_slab_attr.attr,
4156         &order_attr.attr,
4157         &objects_attr.attr,
4158         &objects_partial_attr.attr,
4159         &total_objects_attr.attr,
4160         &slabs_attr.attr,
4161         &partial_attr.attr,
4162         &cpu_slabs_attr.attr,
4163         &ctor_attr.attr,
4164         &aliases_attr.attr,
4165         &align_attr.attr,
4166         &sanity_checks_attr.attr,
4167         &trace_attr.attr,
4168         &hwcache_align_attr.attr,
4169         &reclaim_account_attr.attr,
4170         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4171         &red_zone_attr.attr,
4172         &poison_attr.attr,
4173         &store_user_attr.attr,
4174         &validate_attr.attr,
4175         &shrink_attr.attr,
4176         &alloc_calls_attr.attr,
4177         &free_calls_attr.attr,
4178 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4179         &cache_dma_attr.attr,
4180 #endif
4181 #ifdef CONFIG_NUMA
4182         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4183 #endif
4184 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4185         &alloc_fastpath_attr.attr,
4186         &alloc_slowpath_attr.attr,
4187         &free_fastpath_attr.attr,
4188         &free_slowpath_attr.attr,
4189         &free_frozen_attr.attr,
4190         &free_add_partial_attr.attr,
4191         &free_remove_partial_attr.attr,
4192         &alloc_from_partial_attr.attr,
4193         &alloc_slab_attr.attr,
4194         &alloc_refill_attr.attr,
4195         &free_slab_attr.attr,
4196         &cpuslab_flush_attr.attr,
4197         &deactivate_full_attr.attr,
4198         &deactivate_empty_attr.attr,
4199         &deactivate_to_head_attr.attr,
4200         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4201         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4202         &order_fallback_attr.attr,
4203 #endif
4204         NULL
4205 };
4206
4207 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4208         .attrs = slab_attrs,
4209 };
4210
4211 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4212                                 struct attribute *attr,
4213                                 char *buf)
4214 {
4215         struct slab_attribute *attribute;
4216         struct kmem_cache *s;
4217         int err;
4218
4219         attribute = to_slab_attr(attr);
4220         s = to_slab(kobj);
4221
4222         if (!attribute->show)
4223                 return -EIO;
4224
4225         err = attribute->show(s, buf);
4226
4227         return err;
4228 }
4229
4230 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4231                                 struct attribute *attr,
4232                                 const char *buf, size_t len)
4233 {
4234         struct slab_attribute *attribute;
4235         struct kmem_cache *s;
4236         int err;
4237
4238         attribute = to_slab_attr(attr);
4239         s = to_slab(kobj);
4240
4241         if (!attribute->store)
4242                 return -EIO;
4243
4244         err = attribute->store(s, buf, len);
4245
4246         return err;
4247 }
4248
4249 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4250 {
4251         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4252
4253         kfree(s);
4254 }
4255
4256 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4257         .show = slab_attr_show,
4258         .store = slab_attr_store,
4259 };
4260
4261 static struct kobj_type slab_ktype = {
4262         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4263         .release = kmem_cache_release
4264 };
4265
4266 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4267 {
4268         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4269
4270         if (ktype == &slab_ktype)
4271                 return 1;
4272         return 0;
4273 }
4274
4275 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4276         .filter = uevent_filter,
4277 };
4278
4279 static struct kset *slab_kset;
4280
4281 #define ID_STR_LENGTH 64
4282
4283 /* Create a unique string id for a slab cache:
4284  *
4285  * Format       :[flags-]size
4286  */
4287 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4288 {
4289         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4290         char *p = name;
4291
4292         BUG_ON(!name);
4293
4294         *p++ = ':';
4295         /*
4296          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4297          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4298          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4299          * are matched during merging to guarantee that the id is
4300          * unique.
4301          */
4302         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4303                 *p++ = 'd';
4304         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4305                 *p++ = 'a';
4306         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4307                 *p++ = 'F';
4308         if (p != name + 1)
4309                 *p++ = '-';
4310         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4311         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4312         return name;
4313 }
4314
4315 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4316 {
4317         int err;
4318         const char *name;
4319         int unmergeable;
4320
4321         if (slab_state < SYSFS)
4322                 /* Defer until later */
4323                 return 0;
4324
4325         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4326         if (unmergeable) {
4327                 /*
4328                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4329                  * This is typically the case for debug situations. In that
4330                  * case we can catch duplicate names easily.
4331                  */
4332                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4333                 name = s->name;
4334         } else {
4335                 /*
4336                  * Create a unique name for the slab as a target
4337                  * for the symlinks.
4338                  */
4339                 name = create_unique_id(s);
4340         }
4341
4342         s->kobj.kset = slab_kset;
4343         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4344         if (err) {
4345                 kobject_put(&s->kobj);
4346                 return err;
4347         }
4348
4349         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4350         if (err)
4351                 return err;
4352         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4353         if (!unmergeable) {
4354                 /* Setup first alias */
4355                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4356                 kfree(name);
4357         }
4358         return 0;
4359 }
4360
4361 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4362 {
4363         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4364         kobject_del(&s->kobj);
4365         kobject_put(&s->kobj);
4366 }
4367
4368 /*
4369  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4370  * available lest we lose that information.
4371  */
4372 struct saved_alias {
4373         struct kmem_cache *s;
4374         const char *name;
4375         struct saved_alias *next;
4376 };
4377
4378 static struct saved_alias *alias_list;
4379
4380 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4381 {
4382         struct saved_alias *al;
4383
4384         if (slab_state == SYSFS) {
4385                 /*
4386                  * If we have a leftover link then remove it.
4387                  */
4388                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4389                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4390         }
4391
4392         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4393         if (!al)
4394                 return -ENOMEM;
4395
4396         al->s = s;
4397         al->name = name;
4398         al->next = alias_list;
4399         alias_list = al;
4400         return 0;
4401 }
4402
4403 static int __init slab_sysfs_init(void)
4404 {
4405         struct kmem_cache *s;
4406         int err;
4407
4408         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4409         if (!slab_kset) {
4410                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4411                 return -ENOSYS;
4412         }
4413
4414         slab_state = SYSFS;
4415
4416         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4417                 err = sysfs_slab_add(s);
4418                 if (err)
4419                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4420                                                 " to sysfs\n", s->name);
4421         }
4422
4423         while (alias_list) {
4424                 struct saved_alias *al = alias_list;
4425
4426                 alias_list = alias_list->next;
4427                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4428                 if (err)
4429                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4430                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4431                 kfree(al);
4432         }
4433
4434         resiliency_test();
4435         return 0;
4436 }
4437
4438 __initcall(slab_sysfs_init);
4439 #endif
4440
4441 /*
4442  * The /proc/slabinfo ABI
4443  */
4444 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4445 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4446 {
4447         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4448         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4449                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4450         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4451         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4452         seq_putc(m, '\n');
4453 }
4454
4455 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4456 {
4457         loff_t n = *pos;
4458
4459         down_read(&slub_lock);
4460         if (!n)
4461                 print_slabinfo_header(m);
4462
4463         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4464 }
4465
4466 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4467 {
4468         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4469 }
4470
4471 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4472 {
4473         up_read(&slub_lock);
4474 }
4475
4476 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4477 {
4478         unsigned long nr_partials = 0;
4479         unsigned long nr_slabs = 0;
4480         unsigned long nr_inuse = 0;
4481         unsigned long nr_objs = 0;
4482         unsigned long nr_free = 0;
4483         struct kmem_cache *s;
4484         int node;
4485
4486         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4487
4488         for_each_online_node(node) {
4489                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4490
4491                 if (!n)
4492                         continue;
4493
4494                 nr_partials += n->nr_partial;
4495                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4496                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4497                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4498         }
4499
4500         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4501
4502         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4503                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4504                    (1 << oo_order(s->oo)));
4505         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4506         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4507                    0UL);
4508         seq_putc(m, '\n');
4509         return 0;
4510 }
4511
4512 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4513         .start = s_start,
4514         .next = s_next,
4515         .stop = s_stop,
4516         .show = s_show,
4517 };
4518
4519 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4520 {
4521         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4522 }
4523
4524 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4525         .open           = slabinfo_open,
4526         .read           = seq_read,
4527         .llseek         = seq_lseek,
4528         .release        = seq_release,
4529 };
4530
4531 static int __init slab_proc_init(void)
4532 {
4533         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUGO,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4534         return 0;
4535 }
4536 module_init(slab_proc_init);
4537 #endif /* CONFIG_SLABINFO */