slub - fix get_object_page comment
[safe/jmp/linux-2.6] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/proc_fs.h>
18 #include <linux/seq_file.h>
19 #include <linux/cpu.h>
20 #include <linux/cpuset.h>
21 #include <linux/mempolicy.h>
22 #include <linux/ctype.h>
23 #include <linux/debugobjects.h>
24 #include <linux/kallsyms.h>
25 #include <linux/memory.h>
26 #include <linux/math64.h>
27
28 /*
29  * Lock order:
30  *   1. slab_lock(page)
31  *   2. slab->list_lock
32  *
33  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
34  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
35  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
36  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
37  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
38  *   the page_struct of the slab.
39  *
40  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
41  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
42  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
43  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
44  *   modified without taking the list lock).
45  *
46  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
47  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
48  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
49  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
50  *   the list lock.
51  *
52  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
53  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
54  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
55  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
56  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
57  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
58  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
59  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
60  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
61  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
62  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
63  *   no danger of cacheline contention.
64  *
65  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
66  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
67  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
68  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
69  *
70  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
71  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
72  *
73  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
74  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
75  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
76  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
77  * cannot scan all objects.
78  *
79  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
80  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
81  * fast frees and allocs.
82  *
83  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
84  *
85  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
86  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
87  *                      such as satisfying allocations for a specific
88  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
89  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
90  *                      list operations. It is up to the processor holding
91  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
92  *                      when the slab is no longer needed.
93  *
94  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
95  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
96  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
97  *                      freelist that allows lockless access to
98  *                      free objects in addition to the regular freelist
99  *                      that requires the slab lock.
100  *
101  * PageError            Slab requires special handling due to debug
102  *                      options set. This moves slab handling out of
103  *                      the fast path and disables lockless freelists.
104  */
105
106 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
107 #define SLABDEBUG 1
108 #else
109 #define SLABDEBUG 0
110 #endif
111
112 /*
113  * Issues still to be resolved:
114  *
115  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
116  *
117  * - Variable sizing of the per node arrays
118  */
119
120 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
121 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
122
123 /*
124  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
125  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
126  */
127 #define MIN_PARTIAL 5
128
129 /*
130  * Maximum number of desirable partial slabs.
131  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
132  * sort the partial list by the number of objects in the.
133  */
134 #define MAX_PARTIAL 10
135
136 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
137                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
138
139 /*
140  * Set of flags that will prevent slab merging
141  */
142 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
143                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
144
145 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
146                 SLAB_CACHE_DMA)
147
148 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
149 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
150 #endif
151
152 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
153 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
154 #endif
155
156 #define OO_SHIFT        16
157 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
158 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
159
160 /* Internal SLUB flags */
161 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
162 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
163
164 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
165
166 #ifdef CONFIG_SMP
167 static struct notifier_block slab_notifier;
168 #endif
169
170 static enum {
171         DOWN,           /* No slab functionality available */
172         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
173         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
174         SYSFS           /* Sysfs up */
175 } slab_state = DOWN;
176
177 /* A list of all slab caches on the system */
178 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
179 static LIST_HEAD(slab_caches);
180
181 /*
182  * Tracking user of a slab.
183  */
184 struct track {
185         unsigned long addr;     /* Called from address */
186         int cpu;                /* Was running on cpu */
187         int pid;                /* Pid context */
188         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
189 };
190
191 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
192
193 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
194 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
195 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
196 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
197
198 #else
199 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
200 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
201                                                         { return 0; }
202 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
203 {
204         kfree(s);
205 }
206
207 #endif
208
209 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
210 {
211 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
212         c->stat[si]++;
213 #endif
214 }
215
216 /********************************************************************
217  *                      Core slab cache functions
218  *******************************************************************/
219
220 int slab_is_available(void)
221 {
222         return slab_state >= UP;
223 }
224
225 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
226 {
227 #ifdef CONFIG_NUMA
228         return s->node[node];
229 #else
230         return &s->local_node;
231 #endif
232 }
233
234 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
235 {
236 #ifdef CONFIG_SMP
237         return s->cpu_slab[cpu];
238 #else
239         return &s->cpu_slab;
240 #endif
241 }
242
243 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
244 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
245                                 struct page *page, const void *object)
246 {
247         void *base;
248
249         if (!object)
250                 return 1;
251
252         base = page_address(page);
253         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
254                 (object - base) % s->size) {
255                 return 0;
256         }
257
258         return 1;
259 }
260
261 /*
262  * Slow version of get and set free pointer.
263  *
264  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
265  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
266  * from the page struct.
267  */
268 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
269 {
270         return *(void **)(object + s->offset);
271 }
272
273 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
274 {
275         *(void **)(object + s->offset) = fp;
276 }
277
278 /* Loop over all objects in a slab */
279 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
280         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
281                         __p += (__s)->size)
282
283 /* Scan freelist */
284 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
285         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
286
287 /* Determine object index from a given position */
288 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
289 {
290         return (p - addr) / s->size;
291 }
292
293 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
294                                                 unsigned long size)
295 {
296         struct kmem_cache_order_objects x = {
297                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
298         };
299
300         return x;
301 }
302
303 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
304 {
305         return x.x >> OO_SHIFT;
306 }
307
308 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
309 {
310         return x.x & OO_MASK;
311 }
312
313 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
314 /*
315  * Debug settings:
316  */
317 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
318 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
319 #else
320 static int slub_debug;
321 #endif
322
323 static char *slub_debug_slabs;
324
325 /*
326  * Object debugging
327  */
328 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
329 {
330         int i, offset;
331         int newline = 1;
332         char ascii[17];
333
334         ascii[16] = 0;
335
336         for (i = 0; i < length; i++) {
337                 if (newline) {
338                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
339                         newline = 0;
340                 }
341                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
342                 offset = i % 16;
343                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
344                 if (offset == 15) {
345                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
346                         newline = 1;
347                 }
348         }
349         if (!newline) {
350                 i %= 16;
351                 while (i < 16) {
352                         printk(KERN_CONT "   ");
353                         ascii[i] = ' ';
354                         i++;
355                 }
356                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
357         }
358 }
359
360 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
361         enum track_item alloc)
362 {
363         struct track *p;
364
365         if (s->offset)
366                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
367         else
368                 p = object + s->inuse;
369
370         return p + alloc;
371 }
372
373 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
374                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
375 {
376         struct track *p;
377
378         if (s->offset)
379                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
380         else
381                 p = object + s->inuse;
382
383         p += alloc;
384         if (addr) {
385                 p->addr = addr;
386                 p->cpu = smp_processor_id();
387                 p->pid = current->pid;
388                 p->when = jiffies;
389         } else
390                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
391 }
392
393 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
394 {
395         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
396                 return;
397
398         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
399         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
400 }
401
402 static void print_track(const char *s, struct track *t)
403 {
404         if (!t->addr)
405                 return;
406
407         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
408                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
409 }
410
411 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
412 {
413         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
414                 return;
415
416         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
417         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
418 }
419
420 static void print_page_info(struct page *page)
421 {
422         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
423                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
424
425 }
426
427 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
428 {
429         va_list args;
430         char buf[100];
431
432         va_start(args, fmt);
433         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
434         va_end(args);
435         printk(KERN_ERR "========================================"
436                         "=====================================\n");
437         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
438         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
439                         "-------------------------------------\n\n");
440 }
441
442 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
443 {
444         va_list args;
445         char buf[100];
446
447         va_start(args, fmt);
448         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
449         va_end(args);
450         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
451 }
452
453 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
454 {
455         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
456         u8 *addr = page_address(page);
457
458         print_tracking(s, p);
459
460         print_page_info(page);
461
462         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
463                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
464
465         if (p > addr + 16)
466                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
467
468         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
469
470         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
471                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
472                         s->inuse - s->objsize);
473
474         if (s->offset)
475                 off = s->offset + sizeof(void *);
476         else
477                 off = s->inuse;
478
479         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
480                 off += 2 * sizeof(struct track);
481
482         if (off != s->size)
483                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
484                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
485
486         dump_stack();
487 }
488
489 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
490                         u8 *object, char *reason)
491 {
492         slab_bug(s, "%s", reason);
493         print_trailer(s, page, object);
494 }
495
496 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
497 {
498         va_list args;
499         char buf[100];
500
501         va_start(args, fmt);
502         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
503         va_end(args);
504         slab_bug(s, "%s", buf);
505         print_page_info(page);
506         dump_stack();
507 }
508
509 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
510 {
511         u8 *p = object;
512
513         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
514                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
515                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
516         }
517
518         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
519                 memset(p + s->objsize,
520                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
521                         s->inuse - s->objsize);
522 }
523
524 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
525 {
526         while (bytes) {
527                 if (*start != (u8)value)
528                         return start;
529                 start++;
530                 bytes--;
531         }
532         return NULL;
533 }
534
535 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
536                                                 void *from, void *to)
537 {
538         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
539         memset(from, data, to - from);
540 }
541
542 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
543                         u8 *object, char *what,
544                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
545 {
546         u8 *fault;
547         u8 *end;
548
549         fault = check_bytes(start, value, bytes);
550         if (!fault)
551                 return 1;
552
553         end = start + bytes;
554         while (end > fault && end[-1] == value)
555                 end--;
556
557         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
558         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
559                                         fault, end - 1, fault[0], value);
560         print_trailer(s, page, object);
561
562         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
563         return 0;
564 }
565
566 /*
567  * Object layout:
568  *
569  * object address
570  *      Bytes of the object to be managed.
571  *      If the freepointer may overlay the object then the free
572  *      pointer is the first word of the object.
573  *
574  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
575  *      0xa5 (POISON_END)
576  *
577  * object + s->objsize
578  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
579  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
580  *      objsize == inuse.
581  *
582  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
583  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
584  *
585  * object + s->inuse
586  *      Meta data starts here.
587  *
588  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
589  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
590  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
591  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
592  *              before the word boundary.
593  *
594  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
595  *
596  * object + s->size
597  *      Nothing is used beyond s->size.
598  *
599  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
600  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
601  * may be used with merged slabcaches.
602  */
603
604 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
605 {
606         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
607
608         if (s->offset)
609                 /* Freepointer is placed after the object. */
610                 off += sizeof(void *);
611
612         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
613                 /* We also have user information there */
614                 off += 2 * sizeof(struct track);
615
616         if (s->size == off)
617                 return 1;
618
619         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
620                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
621 }
622
623 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
624 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
625 {
626         u8 *start;
627         u8 *fault;
628         u8 *end;
629         int length;
630         int remainder;
631
632         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
633                 return 1;
634
635         start = page_address(page);
636         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
637         end = start + length;
638         remainder = length % s->size;
639         if (!remainder)
640                 return 1;
641
642         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
643         if (!fault)
644                 return 1;
645         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
646                 end--;
647
648         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
649         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
650
651         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
652         return 0;
653 }
654
655 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
656                                         void *object, int active)
657 {
658         u8 *p = object;
659         u8 *endobject = object + s->objsize;
660
661         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
662                 unsigned int red =
663                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
664
665                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
666                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
667                         return 0;
668         } else {
669                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
670                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
671                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
672                 }
673         }
674
675         if (s->flags & SLAB_POISON) {
676                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
677                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
678                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
679                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
680                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
681                         return 0;
682                 /*
683                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
684                  */
685                 check_pad_bytes(s, page, p);
686         }
687
688         if (!s->offset && active)
689                 /*
690                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
691                  * freepointer while object is allocated.
692                  */
693                 return 1;
694
695         /* Check free pointer validity */
696         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
697                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
698                 /*
699                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
700                  * of the free objects in this slab. May cause
701                  * another error because the object count is now wrong.
702                  */
703                 set_freepointer(s, p, NULL);
704                 return 0;
705         }
706         return 1;
707 }
708
709 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
710 {
711         int maxobj;
712
713         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
714
715         if (!PageSlab(page)) {
716                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
717                 return 0;
718         }
719
720         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
721         if (page->objects > maxobj) {
722                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
723                         s->name, page->objects, maxobj);
724                 return 0;
725         }
726         if (page->inuse > page->objects) {
727                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
728                         s->name, page->inuse, page->objects);
729                 return 0;
730         }
731         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
732         slab_pad_check(s, page);
733         return 1;
734 }
735
736 /*
737  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
738  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
739  */
740 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
741 {
742         int nr = 0;
743         void *fp = page->freelist;
744         void *object = NULL;
745         unsigned long max_objects;
746
747         while (fp && nr <= page->objects) {
748                 if (fp == search)
749                         return 1;
750                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
751                         if (object) {
752                                 object_err(s, page, object,
753                                         "Freechain corrupt");
754                                 set_freepointer(s, object, NULL);
755                                 break;
756                         } else {
757                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
758                                 page->freelist = NULL;
759                                 page->inuse = page->objects;
760                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
761                                 return 0;
762                         }
763                         break;
764                 }
765                 object = fp;
766                 fp = get_freepointer(s, object);
767                 nr++;
768         }
769
770         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
771         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
772                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
773
774         if (page->objects != max_objects) {
775                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
776                         "should be %d", page->objects, max_objects);
777                 page->objects = max_objects;
778                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
779         }
780         if (page->inuse != page->objects - nr) {
781                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
782                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
783                 page->inuse = page->objects - nr;
784                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
785         }
786         return search == NULL;
787 }
788
789 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
790                                                                 int alloc)
791 {
792         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
793                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
794                         s->name,
795                         alloc ? "alloc" : "free",
796                         object, page->inuse,
797                         page->freelist);
798
799                 if (!alloc)
800                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
801
802                 dump_stack();
803         }
804 }
805
806 /*
807  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
808  */
809 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
810 {
811         spin_lock(&n->list_lock);
812         list_add(&page->lru, &n->full);
813         spin_unlock(&n->list_lock);
814 }
815
816 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
817 {
818         struct kmem_cache_node *n;
819
820         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
821                 return;
822
823         n = get_node(s, page_to_nid(page));
824
825         spin_lock(&n->list_lock);
826         list_del(&page->lru);
827         spin_unlock(&n->list_lock);
828 }
829
830 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
831 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
832 {
833         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
834
835         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
836 }
837
838 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
839 {
840         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
841
842         /*
843          * May be called early in order to allocate a slab for the
844          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
845          * dilemma by deferring the increment of the count during
846          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
847          */
848         if (!NUMA_BUILD || n) {
849                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
850                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
851         }
852 }
853 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
854 {
855         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
856
857         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
858         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
859 }
860
861 /* Object debug checks for alloc/free paths */
862 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
863                                                                 void *object)
864 {
865         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
866                 return;
867
868         init_object(s, object, 0);
869         init_tracking(s, object);
870 }
871
872 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
873                                         void *object, unsigned long addr)
874 {
875         if (!check_slab(s, page))
876                 goto bad;
877
878         if (!on_freelist(s, page, object)) {
879                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
880                 goto bad;
881         }
882
883         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
884                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
885                 goto bad;
886         }
887
888         if (!check_object(s, page, object, 0))
889                 goto bad;
890
891         /* Success perform special debug activities for allocs */
892         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
893                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
894         trace(s, page, object, 1);
895         init_object(s, object, 1);
896         return 1;
897
898 bad:
899         if (PageSlab(page)) {
900                 /*
901                  * If this is a slab page then lets do the best we can
902                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
903                  * as used avoids touching the remaining objects.
904                  */
905                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
906                 page->inuse = page->objects;
907                 page->freelist = NULL;
908         }
909         return 0;
910 }
911
912 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
913                                         void *object, unsigned long addr)
914 {
915         if (!check_slab(s, page))
916                 goto fail;
917
918         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
919                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
920                 goto fail;
921         }
922
923         if (on_freelist(s, page, object)) {
924                 object_err(s, page, object, "Object already free");
925                 goto fail;
926         }
927
928         if (!check_object(s, page, object, 1))
929                 return 0;
930
931         if (unlikely(s != page->slab)) {
932                 if (!PageSlab(page)) {
933                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
934                                 "outside of slab", object);
935                 } else if (!page->slab) {
936                         printk(KERN_ERR
937                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
938                                                 object);
939                         dump_stack();
940                 } else
941                         object_err(s, page, object,
942                                         "page slab pointer corrupt.");
943                 goto fail;
944         }
945
946         /* Special debug activities for freeing objects */
947         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
948                 remove_full(s, page);
949         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
950                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
951         trace(s, page, object, 0);
952         init_object(s, object, 0);
953         return 1;
954
955 fail:
956         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
957         return 0;
958 }
959
960 static int __init setup_slub_debug(char *str)
961 {
962         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
963         if (*str++ != '=' || !*str)
964                 /*
965                  * No options specified. Switch on full debugging.
966                  */
967                 goto out;
968
969         if (*str == ',')
970                 /*
971                  * No options but restriction on slabs. This means full
972                  * debugging for slabs matching a pattern.
973                  */
974                 goto check_slabs;
975
976         slub_debug = 0;
977         if (*str == '-')
978                 /*
979                  * Switch off all debugging measures.
980                  */
981                 goto out;
982
983         /*
984          * Determine which debug features should be switched on
985          */
986         for (; *str && *str != ','; str++) {
987                 switch (tolower(*str)) {
988                 case 'f':
989                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
990                         break;
991                 case 'z':
992                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
993                         break;
994                 case 'p':
995                         slub_debug |= SLAB_POISON;
996                         break;
997                 case 'u':
998                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
999                         break;
1000                 case 't':
1001                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1002                         break;
1003                 default:
1004                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1005                                 "unknown. skipped\n", *str);
1006                 }
1007         }
1008
1009 check_slabs:
1010         if (*str == ',')
1011                 slub_debug_slabs = str + 1;
1012 out:
1013         return 1;
1014 }
1015
1016 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1017
1018 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1019         unsigned long flags, const char *name,
1020         void (*ctor)(void *))
1021 {
1022         /*
1023          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1024          */
1025         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1026             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1027                         flags |= slub_debug;
1028
1029         return flags;
1030 }
1031 #else
1032 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1033                         struct page *page, void *object) {}
1034
1035 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1036         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1037
1038 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1039         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1040
1041 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1042                         { return 1; }
1043 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1044                         void *object, int active) { return 1; }
1045 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1046 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1047         unsigned long flags, const char *name,
1048         void (*ctor)(void *))
1049 {
1050         return flags;
1051 }
1052 #define slub_debug 0
1053
1054 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1055                                                         { return 0; }
1056 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1057                                                         int objects) {}
1058 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1059                                                         int objects) {}
1060 #endif
1061
1062 /*
1063  * Slab allocation and freeing
1064  */
1065 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1066                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1067 {
1068         int order = oo_order(oo);
1069
1070         if (node == -1)
1071                 return alloc_pages(flags, order);
1072         else
1073                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1074 }
1075
1076 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1077 {
1078         struct page *page;
1079         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1080
1081         flags |= s->allocflags;
1082
1083         page = alloc_slab_page(flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY, node,
1084                                                                         oo);
1085         if (unlikely(!page)) {
1086                 oo = s->min;
1087                 /*
1088                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1089                  * Try a lower order alloc if possible
1090                  */
1091                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1092                 if (!page)
1093                         return NULL;
1094
1095                 stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), ORDER_FALLBACK);
1096         }
1097         page->objects = oo_objects(oo);
1098         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1099                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1100                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1101                 1 << oo_order(oo));
1102
1103         return page;
1104 }
1105
1106 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1107                                 void *object)
1108 {
1109         setup_object_debug(s, page, object);
1110         if (unlikely(s->ctor))
1111                 s->ctor(object);
1112 }
1113
1114 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1115 {
1116         struct page *page;
1117         void *start;
1118         void *last;
1119         void *p;
1120
1121         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1122
1123         page = allocate_slab(s,
1124                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1125         if (!page)
1126                 goto out;
1127
1128         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1129         page->slab = s;
1130         page->flags |= 1 << PG_slab;
1131         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1132                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1133                 __SetPageSlubDebug(page);
1134
1135         start = page_address(page);
1136
1137         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1138                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1139
1140         last = start;
1141         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1142                 setup_object(s, page, last);
1143                 set_freepointer(s, last, p);
1144                 last = p;
1145         }
1146         setup_object(s, page, last);
1147         set_freepointer(s, last, NULL);
1148
1149         page->freelist = start;
1150         page->inuse = 0;
1151 out:
1152         return page;
1153 }
1154
1155 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1156 {
1157         int order = compound_order(page);
1158         int pages = 1 << order;
1159
1160         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1161                 void *p;
1162
1163                 slab_pad_check(s, page);
1164                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1165                                                 page->objects)
1166                         check_object(s, page, p, 0);
1167                 __ClearPageSlubDebug(page);
1168         }
1169
1170         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1171                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1172                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1173                 -pages);
1174
1175         __ClearPageSlab(page);
1176         reset_page_mapcount(page);
1177         __free_pages(page, order);
1178 }
1179
1180 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1181 {
1182         struct page *page;
1183
1184         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1185         __free_slab(page->slab, page);
1186 }
1187
1188 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1189 {
1190         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1191                 /*
1192                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1193                  */
1194                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1195
1196                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1197         } else
1198                 __free_slab(s, page);
1199 }
1200
1201 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1202 {
1203         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1204         free_slab(s, page);
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Per slab locking using the pagelock
1209  */
1210 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1211 {
1212         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1213 }
1214
1215 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1216 {
1217         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1218 }
1219
1220 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1221 {
1222         int rc = 1;
1223
1224         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1225         return rc;
1226 }
1227
1228 /*
1229  * Management of partially allocated slabs
1230  */
1231 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1232                                 struct page *page, int tail)
1233 {
1234         spin_lock(&n->list_lock);
1235         n->nr_partial++;
1236         if (tail)
1237                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1238         else
1239                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1240         spin_unlock(&n->list_lock);
1241 }
1242
1243 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1244 {
1245         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1246
1247         spin_lock(&n->list_lock);
1248         list_del(&page->lru);
1249         n->nr_partial--;
1250         spin_unlock(&n->list_lock);
1251 }
1252
1253 /*
1254  * Lock slab and remove from the partial list.
1255  *
1256  * Must hold list_lock.
1257  */
1258 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1259                                                         struct page *page)
1260 {
1261         if (slab_trylock(page)) {
1262                 list_del(&page->lru);
1263                 n->nr_partial--;
1264                 __SetPageSlubFrozen(page);
1265                 return 1;
1266         }
1267         return 0;
1268 }
1269
1270 /*
1271  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1272  */
1273 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1274 {
1275         struct page *page;
1276
1277         /*
1278          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1279          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1280          * partial slab and there is none available then get_partials()
1281          * will return NULL.
1282          */
1283         if (!n || !n->nr_partial)
1284                 return NULL;
1285
1286         spin_lock(&n->list_lock);
1287         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1288                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1289                         goto out;
1290         page = NULL;
1291 out:
1292         spin_unlock(&n->list_lock);
1293         return page;
1294 }
1295
1296 /*
1297  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1298  */
1299 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1300 {
1301 #ifdef CONFIG_NUMA
1302         struct zonelist *zonelist;
1303         struct zoneref *z;
1304         struct zone *zone;
1305         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1306         struct page *page;
1307
1308         /*
1309          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1310          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1311          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1312          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1313          *
1314          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1315          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1316          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1317          * from other nodes and filled up.
1318          *
1319          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1320          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1321          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1322          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1323          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1324          * with available objects.
1325          */
1326         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1327                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1328                 return NULL;
1329
1330         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1331         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1332                 struct kmem_cache_node *n;
1333
1334                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1335
1336                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1337                                 n->nr_partial > n->min_partial) {
1338                         page = get_partial_node(n);
1339                         if (page)
1340                                 return page;
1341                 }
1342         }
1343 #endif
1344         return NULL;
1345 }
1346
1347 /*
1348  * Get a partial page, lock it and return it.
1349  */
1350 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1351 {
1352         struct page *page;
1353         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1354
1355         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1356         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1357                 return page;
1358
1359         return get_any_partial(s, flags);
1360 }
1361
1362 /*
1363  * Move a page back to the lists.
1364  *
1365  * Must be called with the slab lock held.
1366  *
1367  * On exit the slab lock will have been dropped.
1368  */
1369 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1370 {
1371         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1372         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1373
1374         __ClearPageSlubFrozen(page);
1375         if (page->inuse) {
1376
1377                 if (page->freelist) {
1378                         add_partial(n, page, tail);
1379                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1380                 } else {
1381                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1382                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1383                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1384                                 add_full(n, page);
1385                 }
1386                 slab_unlock(page);
1387         } else {
1388                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1389                 if (n->nr_partial < n->min_partial) {
1390                         /*
1391                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1392                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1393                          * to come after the other slabs with objects in
1394                          * so that the others get filled first. That way the
1395                          * size of the partial list stays small.
1396                          *
1397                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1398                          * the partial list.
1399                          */
1400                         add_partial(n, page, 1);
1401                         slab_unlock(page);
1402                 } else {
1403                         slab_unlock(page);
1404                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1405                         discard_slab(s, page);
1406                 }
1407         }
1408 }
1409
1410 /*
1411  * Remove the cpu slab
1412  */
1413 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1414 {
1415         struct page *page = c->page;
1416         int tail = 1;
1417
1418         if (page->freelist)
1419                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1420         /*
1421          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1422          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1423          * to occur.
1424          */
1425         while (unlikely(c->freelist)) {
1426                 void **object;
1427
1428                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1429
1430                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1431                 object = c->freelist;
1432                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1433
1434                 /* And put onto the regular freelist */
1435                 object[c->offset] = page->freelist;
1436                 page->freelist = object;
1437                 page->inuse--;
1438         }
1439         c->page = NULL;
1440         unfreeze_slab(s, page, tail);
1441 }
1442
1443 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1444 {
1445         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1446         slab_lock(c->page);
1447         deactivate_slab(s, c);
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Flush cpu slab.
1452  *
1453  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1454  */
1455 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1456 {
1457         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1458
1459         if (likely(c && c->page))
1460                 flush_slab(s, c);
1461 }
1462
1463 static void flush_cpu_slab(void *d)
1464 {
1465         struct kmem_cache *s = d;
1466
1467         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1468 }
1469
1470 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1471 {
1472         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1473 }
1474
1475 /*
1476  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1477  * locality expectations.
1478  */
1479 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1480 {
1481 #ifdef CONFIG_NUMA
1482         if (node != -1 && c->node != node)
1483                 return 0;
1484 #endif
1485         return 1;
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1490  * debugging duties.
1491  *
1492  * Interrupts are disabled.
1493  *
1494  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1495  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1496  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1497  *
1498  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1499  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1500  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1501  *
1502  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1503  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1504  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1505  */
1506 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1507                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1508 {
1509         void **object;
1510         struct page *new;
1511
1512         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1513         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1514
1515         if (!c->page)
1516                 goto new_slab;
1517
1518         slab_lock(c->page);
1519         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1520                 goto another_slab;
1521
1522         stat(c, ALLOC_REFILL);
1523
1524 load_freelist:
1525         object = c->page->freelist;
1526         if (unlikely(!object))
1527                 goto another_slab;
1528         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1529                 goto debug;
1530
1531         c->freelist = object[c->offset];
1532         c->page->inuse = c->page->objects;
1533         c->page->freelist = NULL;
1534         c->node = page_to_nid(c->page);
1535 unlock_out:
1536         slab_unlock(c->page);
1537         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1538         return object;
1539
1540 another_slab:
1541         deactivate_slab(s, c);
1542
1543 new_slab:
1544         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1545         if (new) {
1546                 c->page = new;
1547                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1548                 goto load_freelist;
1549         }
1550
1551         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1552                 local_irq_enable();
1553
1554         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1555
1556         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1557                 local_irq_disable();
1558
1559         if (new) {
1560                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1561                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1562                 if (c->page)
1563                         flush_slab(s, c);
1564                 slab_lock(new);
1565                 __SetPageSlubFrozen(new);
1566                 c->page = new;
1567                 goto load_freelist;
1568         }
1569         return NULL;
1570 debug:
1571         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1572                 goto another_slab;
1573
1574         c->page->inuse++;
1575         c->page->freelist = object[c->offset];
1576         c->node = -1;
1577         goto unlock_out;
1578 }
1579
1580 /*
1581  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1582  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1583  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1584  *
1585  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1586  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1587  *
1588  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1589  */
1590 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1591                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1592 {
1593         void **object;
1594         struct kmem_cache_cpu *c;
1595         unsigned long flags;
1596         unsigned int objsize;
1597
1598         local_irq_save(flags);
1599         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1600         objsize = c->objsize;
1601         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1602
1603                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1604
1605         else {
1606                 object = c->freelist;
1607                 c->freelist = object[c->offset];
1608                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1609         }
1610         local_irq_restore(flags);
1611
1612         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1613                 memset(object, 0, objsize);
1614
1615         return object;
1616 }
1617
1618 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1619 {
1620         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1621 }
1622 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1623
1624 #ifdef CONFIG_NUMA
1625 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1626 {
1627         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1628 }
1629 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1630 #endif
1631
1632 /*
1633  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1634  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1635  *
1636  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1637  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1638  * handling required then we can return immediately.
1639  */
1640 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1641                         void *x, unsigned long addr, unsigned int offset)
1642 {
1643         void *prior;
1644         void **object = (void *)x;
1645         struct kmem_cache_cpu *c;
1646
1647         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1648         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1649         slab_lock(page);
1650
1651         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1652                 goto debug;
1653
1654 checks_ok:
1655         prior = object[offset] = page->freelist;
1656         page->freelist = object;
1657         page->inuse--;
1658
1659         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1660                 stat(c, FREE_FROZEN);
1661                 goto out_unlock;
1662         }
1663
1664         if (unlikely(!page->inuse))
1665                 goto slab_empty;
1666
1667         /*
1668          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1669          * then add it.
1670          */
1671         if (unlikely(!prior)) {
1672                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1673                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1674         }
1675
1676 out_unlock:
1677         slab_unlock(page);
1678         return;
1679
1680 slab_empty:
1681         if (prior) {
1682                 /*
1683                  * Slab still on the partial list.
1684                  */
1685                 remove_partial(s, page);
1686                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1687         }
1688         slab_unlock(page);
1689         stat(c, FREE_SLAB);
1690         discard_slab(s, page);
1691         return;
1692
1693 debug:
1694         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1695                 goto out_unlock;
1696         goto checks_ok;
1697 }
1698
1699 /*
1700  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1701  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1702  *
1703  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1704  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1705  * the item before.
1706  *
1707  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1708  * with all sorts of special processing.
1709  */
1710 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1711                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1712 {
1713         void **object = (void *)x;
1714         struct kmem_cache_cpu *c;
1715         unsigned long flags;
1716
1717         local_irq_save(flags);
1718         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1719         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1720         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1721                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1722         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1723                 object[c->offset] = c->freelist;
1724                 c->freelist = object;
1725                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1726         } else
1727                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1728
1729         local_irq_restore(flags);
1730 }
1731
1732 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1733 {
1734         struct page *page;
1735
1736         page = virt_to_head_page(x);
1737
1738         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1741
1742 /* Figure out on which slab page the object resides */
1743 static struct page *get_object_page(const void *x)
1744 {
1745         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1746
1747         if (!PageSlab(page))
1748                 return NULL;
1749
1750         return page;
1751 }
1752
1753 /*
1754  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1755  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1756  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1757  * another.
1758  *
1759  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1760  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1761  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1762  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1763  * locking overhead.
1764  */
1765
1766 /*
1767  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1768  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1769  * and increases the number of allocations possible without having to
1770  * take the list_lock.
1771  */
1772 static int slub_min_order;
1773 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1774 static int slub_min_objects;
1775
1776 /*
1777  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1778  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1779  */
1780 static int slub_nomerge;
1781
1782 /*
1783  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1784  *
1785  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1786  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1787  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1788  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1789  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1790  * would be wasted.
1791  *
1792  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1793  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1794  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1795  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1796  *
1797  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1798  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1799  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1800  * of space in favor of a small page order.
1801  *
1802  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1803  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1804  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1805  * the smallest order which will fit the object.
1806  */
1807 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1808                                 int max_order, int fract_leftover)
1809 {
1810         int order;
1811         int rem;
1812         int min_order = slub_min_order;
1813
1814         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1815                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1816
1817         for (order = max(min_order,
1818                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1819                         order <= max_order; order++) {
1820
1821                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1822
1823                 if (slab_size < min_objects * size)
1824                         continue;
1825
1826                 rem = slab_size % size;
1827
1828                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1829                         break;
1830
1831         }
1832
1833         return order;
1834 }
1835
1836 static inline int calculate_order(int size)
1837 {
1838         int order;
1839         int min_objects;
1840         int fraction;
1841
1842         /*
1843          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1844          * works by first attempting to generate a layout with
1845          * the best configuration and backing off gradually.
1846          *
1847          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1848          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1849          */
1850         min_objects = slub_min_objects;
1851         if (!min_objects)
1852                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1853         while (min_objects > 1) {
1854                 fraction = 16;
1855                 while (fraction >= 4) {
1856                         order = slab_order(size, min_objects,
1857                                                 slub_max_order, fraction);
1858                         if (order <= slub_max_order)
1859                                 return order;
1860                         fraction /= 2;
1861                 }
1862                 min_objects /= 2;
1863         }
1864
1865         /*
1866          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1867          * lets see if we can place a single object there.
1868          */
1869         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1870         if (order <= slub_max_order)
1871                 return order;
1872
1873         /*
1874          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1875          */
1876         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1877         if (order <= MAX_ORDER)
1878                 return order;
1879         return -ENOSYS;
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1884  */
1885 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1886                 unsigned long align, unsigned long size)
1887 {
1888         /*
1889          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1890          * suggestion if the object is sufficiently large.
1891          *
1892          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1893          * alignment though. If that is greater then use it.
1894          */
1895         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1896                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1897                 while (size <= ralign / 2)
1898                         ralign /= 2;
1899                 align = max(align, ralign);
1900         }
1901
1902         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1903                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1904
1905         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1906 }
1907
1908 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1909                         struct kmem_cache_cpu *c)
1910 {
1911         c->page = NULL;
1912         c->freelist = NULL;
1913         c->node = 0;
1914         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1915         c->objsize = s->objsize;
1916 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1917         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1918 #endif
1919 }
1920
1921 static void
1922 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
1923 {
1924         n->nr_partial = 0;
1925
1926         /*
1927          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
1928          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
1929          */
1930         n->min_partial = ilog2(s->size);
1931         if (n->min_partial < MIN_PARTIAL)
1932                 n->min_partial = MIN_PARTIAL;
1933         else if (n->min_partial > MAX_PARTIAL)
1934                 n->min_partial = MAX_PARTIAL;
1935
1936         spin_lock_init(&n->list_lock);
1937         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1938 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1939         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1940         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
1941         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1942 #endif
1943 }
1944
1945 #ifdef CONFIG_SMP
1946 /*
1947  * Per cpu array for per cpu structures.
1948  *
1949  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1950  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1951  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1952  * beneficial for the kmalloc caches.
1953  *
1954  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1955  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1956  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1957  *
1958  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1959  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1960  */
1961 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1962
1963 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1964                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1965
1966 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1967 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
1968
1969 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1970                                                         int cpu, gfp_t flags)
1971 {
1972         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1973
1974         if (c)
1975                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1976                                 (void *)c->freelist;
1977         else {
1978                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1979                 c = kmalloc_node(
1980                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
1981                         flags, cpu_to_node(cpu));
1982                 if (!c)
1983                         return NULL;
1984         }
1985
1986         init_kmem_cache_cpu(s, c);
1987         return c;
1988 }
1989
1990 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
1991 {
1992         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
1993                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
1994                 kfree(c);
1995                 return;
1996         }
1997         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1998         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
1999 }
2000
2001 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2002 {
2003         int cpu;
2004
2005         for_each_online_cpu(cpu) {
2006                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2007
2008                 if (c) {
2009                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2010                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2011                 }
2012         }
2013 }
2014
2015 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2016 {
2017         int cpu;
2018
2019         for_each_online_cpu(cpu) {
2020                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2021
2022                 if (c)
2023                         continue;
2024
2025                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2026                 if (!c) {
2027                         free_kmem_cache_cpus(s);
2028                         return 0;
2029                 }
2030                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2031         }
2032         return 1;
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Initialize the per cpu array.
2037  */
2038 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2039 {
2040         int i;
2041
2042         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
2043                 return;
2044
2045         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2046                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2047
2048         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
2049 }
2050
2051 static void __init init_alloc_cpu(void)
2052 {
2053         int cpu;
2054
2055         for_each_online_cpu(cpu)
2056                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2057   }
2058
2059 #else
2060 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2061 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2062
2063 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2064 {
2065         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2066         return 1;
2067 }
2068 #endif
2069
2070 #ifdef CONFIG_NUMA
2071 /*
2072  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2073  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2074  * possible.
2075  *
2076  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2077  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2078  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2079  */
2080 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
2081                                                            int node)
2082 {
2083         struct page *page;
2084         struct kmem_cache_node *n;
2085         unsigned long flags;
2086
2087         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2088
2089         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2090
2091         BUG_ON(!page);
2092         if (page_to_nid(page) != node) {
2093                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2094                                 "node %d\n", node);
2095                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2096                                 "in order to be able to continue\n");
2097         }
2098
2099         n = page->freelist;
2100         BUG_ON(!n);
2101         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2102         page->inuse++;
2103         kmalloc_caches->node[node] = n;
2104 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2105         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2106         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2107 #endif
2108         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2109         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2110
2111         /*
2112          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2113          * so even though there cannot be a race this early in
2114          * the boot sequence, we still disable irqs.
2115          */
2116         local_irq_save(flags);
2117         add_partial(n, page, 0);
2118         local_irq_restore(flags);
2119         return n;
2120 }
2121
2122 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2123 {
2124         int node;
2125
2126         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2127                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2128                 if (n && n != &s->local_node)
2129                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2130                 s->node[node] = NULL;
2131         }
2132 }
2133
2134 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2135 {
2136         int node;
2137         int local_node;
2138
2139         if (slab_state >= UP)
2140                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2141         else
2142                 local_node = 0;
2143
2144         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2145                 struct kmem_cache_node *n;
2146
2147                 if (local_node == node)
2148                         n = &s->local_node;
2149                 else {
2150                         if (slab_state == DOWN) {
2151                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
2152                                                                 node);
2153                                 continue;
2154                         }
2155                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2156                                                         gfpflags, node);
2157
2158                         if (!n) {
2159                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2160                                 return 0;
2161                         }
2162
2163                 }
2164                 s->node[node] = n;
2165                 init_kmem_cache_node(n, s);
2166         }
2167         return 1;
2168 }
2169 #else
2170 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2171 {
2172 }
2173
2174 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2175 {
2176         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2177         return 1;
2178 }
2179 #endif
2180
2181 /*
2182  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2183  * a slab object.
2184  */
2185 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2186 {
2187         unsigned long flags = s->flags;
2188         unsigned long size = s->objsize;
2189         unsigned long align = s->align;
2190         int order;
2191
2192         /*
2193          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2194          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2195          * the possible location of the free pointer.
2196          */
2197         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2198
2199 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2200         /*
2201          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2202          * the slab may touch the object after free or before allocation
2203          * then we should never poison the object itself.
2204          */
2205         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2206                         !s->ctor)
2207                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2208         else
2209                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2210
2211
2212         /*
2213          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2214          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2215          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2216          */
2217         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2218                 size += sizeof(void *);
2219 #endif
2220
2221         /*
2222          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2223          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2224          */
2225         s->inuse = size;
2226
2227         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2228                 s->ctor)) {
2229                 /*
2230                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2231                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2232                  * kmem_cache_free.
2233                  *
2234                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2235                  * destructor or are poisoning the objects.
2236                  */
2237                 s->offset = size;
2238                 size += sizeof(void *);
2239         }
2240
2241 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2242         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2243                 /*
2244                  * Need to store information about allocs and frees after
2245                  * the object.
2246                  */
2247                 size += 2 * sizeof(struct track);
2248
2249         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2250                 /*
2251                  * Add some empty padding so that we can catch
2252                  * overwrites from earlier objects rather than let
2253                  * tracking information or the free pointer be
2254                  * corrupted if an user writes before the start
2255                  * of the object.
2256                  */
2257                 size += sizeof(void *);
2258 #endif
2259
2260         /*
2261          * Determine the alignment based on various parameters that the
2262          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2263          * on bootup.
2264          */
2265         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2266
2267         /*
2268          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2269          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2270          * each object to conform to the alignment.
2271          */
2272         size = ALIGN(size, align);
2273         s->size = size;
2274         if (forced_order >= 0)
2275                 order = forced_order;
2276         else
2277                 order = calculate_order(size);
2278
2279         if (order < 0)
2280                 return 0;
2281
2282         s->allocflags = 0;
2283         if (order)
2284                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2285
2286         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2287                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2288
2289         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2290                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2291
2292         /*
2293          * Determine the number of objects per slab
2294          */
2295         s->oo = oo_make(order, size);
2296         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2297         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2298                 s->max = s->oo;
2299
2300         return !!oo_objects(s->oo);
2301
2302 }
2303
2304 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2305                 const char *name, size_t size,
2306                 size_t align, unsigned long flags,
2307                 void (*ctor)(void *))
2308 {
2309         memset(s, 0, kmem_size);
2310         s->name = name;
2311         s->ctor = ctor;
2312         s->objsize = size;
2313         s->align = align;
2314         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2315
2316         if (!calculate_sizes(s, -1))
2317                 goto error;
2318
2319         s->refcount = 1;
2320 #ifdef CONFIG_NUMA
2321         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2322 #endif
2323         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2324                 goto error;
2325
2326         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2327                 return 1;
2328         free_kmem_cache_nodes(s);
2329 error:
2330         if (flags & SLAB_PANIC)
2331                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2332                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2333                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2334                         s->offset, flags);
2335         return 0;
2336 }
2337
2338 /*
2339  * Check if a given pointer is valid
2340  */
2341 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2342 {
2343         struct page *page;
2344
2345         page = get_object_page(object);
2346
2347         if (!page || s != page->slab)
2348                 /* No slab or wrong slab */
2349                 return 0;
2350
2351         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2352                 return 0;
2353
2354         /*
2355          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2356          * But this would be too expensive and it seems that the main
2357          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2358          * to a certain slab.
2359          */
2360         return 1;
2361 }
2362 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2363
2364 /*
2365  * Determine the size of a slab object
2366  */
2367 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2368 {
2369         return s->objsize;
2370 }
2371 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2372
2373 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2374 {
2375         return s->name;
2376 }
2377 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2378
2379 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2380                                                         const char *text)
2381 {
2382 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2383         void *addr = page_address(page);
2384         void *p;
2385         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2386
2387         bitmap_zero(map, page->objects);
2388         slab_err(s, page, "%s", text);
2389         slab_lock(page);
2390         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2391                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2392
2393         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2394
2395                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2396                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2397                                                         p, p - addr);
2398                         print_tracking(s, p);
2399                 }
2400         }
2401         slab_unlock(page);
2402 #endif
2403 }
2404
2405 /*
2406  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2407  */
2408 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2409 {
2410         unsigned long flags;
2411         struct page *page, *h;
2412
2413         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2414         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2415                 if (!page->inuse) {
2416                         list_del(&page->lru);
2417                         discard_slab(s, page);
2418                         n->nr_partial--;
2419                 } else {
2420                         list_slab_objects(s, page,
2421                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2422                 }
2423         }
2424         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2425 }
2426
2427 /*
2428  * Release all resources used by a slab cache.
2429  */
2430 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2431 {
2432         int node;
2433
2434         flush_all(s);
2435
2436         /* Attempt to free all objects */
2437         free_kmem_cache_cpus(s);
2438         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2439                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2440
2441                 free_partial(s, n);
2442                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2443                         return 1;
2444         }
2445         free_kmem_cache_nodes(s);
2446         return 0;
2447 }
2448
2449 /*
2450  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2451  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2452  */
2453 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2454 {
2455         down_write(&slub_lock);
2456         s->refcount--;
2457         if (!s->refcount) {
2458                 list_del(&s->list);
2459                 up_write(&slub_lock);
2460                 if (kmem_cache_close(s)) {
2461                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2462                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2463                         dump_stack();
2464                 }
2465                 sysfs_slab_remove(s);
2466         } else
2467                 up_write(&slub_lock);
2468 }
2469 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2470
2471 /********************************************************************
2472  *              Kmalloc subsystem
2473  *******************************************************************/
2474
2475 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1] __cacheline_aligned;
2476 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2477
2478 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2479 {
2480         get_option(&str, &slub_min_order);
2481
2482         return 1;
2483 }
2484
2485 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2486
2487 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2488 {
2489         get_option(&str, &slub_max_order);
2490
2491         return 1;
2492 }
2493
2494 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2495
2496 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2497 {
2498         get_option(&str, &slub_min_objects);
2499
2500         return 1;
2501 }
2502
2503 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2504
2505 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2506 {
2507         slub_nomerge = 1;
2508         return 1;
2509 }
2510
2511 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2512
2513 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2514                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2515 {
2516         unsigned int flags = 0;
2517
2518         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2519                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2520
2521         down_write(&slub_lock);
2522         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2523                                                                 flags, NULL))
2524                 goto panic;
2525
2526         list_add(&s->list, &slab_caches);
2527         up_write(&slub_lock);
2528         if (sysfs_slab_add(s))
2529                 goto panic;
2530         return s;
2531
2532 panic:
2533         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2534 }
2535
2536 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2537 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT + 1];
2538
2539 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2540 {
2541         struct kmem_cache *s;
2542
2543         down_write(&slub_lock);
2544         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2545                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2546                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2547                         sysfs_slab_add(s);
2548                 }
2549         }
2550         up_write(&slub_lock);
2551 }
2552
2553 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2554
2555 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2556 {
2557         struct kmem_cache *s;
2558         char *text;
2559         size_t realsize;
2560
2561         s = kmalloc_caches_dma[index];
2562         if (s)
2563                 return s;
2564
2565         /* Dynamically create dma cache */
2566         if (flags & __GFP_WAIT)
2567                 down_write(&slub_lock);
2568         else {
2569                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2570                         goto out;
2571         }
2572
2573         if (kmalloc_caches_dma[index])
2574                 goto unlock_out;
2575
2576         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2577         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2578                          (unsigned int)realsize);
2579         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2580
2581         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2582                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2583                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2584                 kfree(s);
2585                 kfree(text);
2586                 goto unlock_out;
2587         }
2588
2589         list_add(&s->list, &slab_caches);
2590         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2591
2592         schedule_work(&sysfs_add_work);
2593
2594 unlock_out:
2595         up_write(&slub_lock);
2596 out:
2597         return kmalloc_caches_dma[index];
2598 }
2599 #endif
2600
2601 /*
2602  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2603  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2604  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2605  * fls.
2606  */
2607 static s8 size_index[24] = {
2608         3,      /* 8 */
2609         4,      /* 16 */
2610         5,      /* 24 */
2611         5,      /* 32 */
2612         6,      /* 40 */
2613         6,      /* 48 */
2614         6,      /* 56 */
2615         6,      /* 64 */
2616         1,      /* 72 */
2617         1,      /* 80 */
2618         1,      /* 88 */
2619         1,      /* 96 */
2620         7,      /* 104 */
2621         7,      /* 112 */
2622         7,      /* 120 */
2623         7,      /* 128 */
2624         2,      /* 136 */
2625         2,      /* 144 */
2626         2,      /* 152 */
2627         2,      /* 160 */
2628         2,      /* 168 */
2629         2,      /* 176 */
2630         2,      /* 184 */
2631         2       /* 192 */
2632 };
2633
2634 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2635 {
2636         int index;
2637
2638         if (size <= 192) {
2639                 if (!size)
2640                         return ZERO_SIZE_PTR;
2641
2642                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2643         } else
2644                 index = fls(size - 1);
2645
2646 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2647         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2648                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2649
2650 #endif
2651         return &kmalloc_caches[index];
2652 }
2653
2654 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2655 {
2656         struct kmem_cache *s;
2657
2658         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2659                 return kmalloc_large(size, flags);
2660
2661         s = get_slab(size, flags);
2662
2663         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2664                 return s;
2665
2666         return slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2667 }
2668 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2669
2670 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2671 {
2672         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2673                                                 get_order(size));
2674
2675         if (page)
2676                 return page_address(page);
2677         else
2678                 return NULL;
2679 }
2680
2681 #ifdef CONFIG_NUMA
2682 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2683 {
2684         struct kmem_cache *s;
2685
2686         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2687                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2688
2689         s = get_slab(size, flags);
2690
2691         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2692                 return s;
2693
2694         return slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2695 }
2696 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2697 #endif
2698
2699 size_t ksize(const void *object)
2700 {
2701         struct page *page;
2702         struct kmem_cache *s;
2703
2704         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2705                 return 0;
2706
2707         page = virt_to_head_page(object);
2708
2709         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2710                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2711                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2712         }
2713         s = page->slab;
2714
2715 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2716         /*
2717          * Debugging requires use of the padding between object
2718          * and whatever may come after it.
2719          */
2720         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2721                 return s->objsize;
2722
2723 #endif
2724         /*
2725          * If we have the need to store the freelist pointer
2726          * back there or track user information then we can
2727          * only use the space before that information.
2728          */
2729         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2730                 return s->inuse;
2731         /*
2732          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2733          */
2734         return s->size;
2735 }
2736
2737 void kfree(const void *x)
2738 {
2739         struct page *page;
2740         void *object = (void *)x;
2741
2742         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2743                 return;
2744
2745         page = virt_to_head_page(x);
2746         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2747                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2748                 put_page(page);
2749                 return;
2750         }
2751         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2752 }
2753 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2754
2755 /*
2756  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2757  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2758  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2759  * and thus they can be removed from the partial lists.
2760  *
2761  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2762  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2763  * are freed in them.
2764  */
2765 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2766 {
2767         int node;
2768         int i;
2769         struct kmem_cache_node *n;
2770         struct page *page;
2771         struct page *t;
2772         int objects = oo_objects(s->max);
2773         struct list_head *slabs_by_inuse =
2774                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2775         unsigned long flags;
2776
2777         if (!slabs_by_inuse)
2778                 return -ENOMEM;
2779
2780         flush_all(s);
2781         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2782                 n = get_node(s, node);
2783
2784                 if (!n->nr_partial)
2785                         continue;
2786
2787                 for (i = 0; i < objects; i++)
2788                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2789
2790                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2791
2792                 /*
2793                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2794                  *
2795                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2796                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2797                  */
2798                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2799                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2800                                 /*
2801                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2802                                  * may have freed the last object and be
2803                                  * waiting to release the slab.
2804                                  */
2805                                 list_del(&page->lru);
2806                                 n->nr_partial--;
2807                                 slab_unlock(page);
2808                                 discard_slab(s, page);
2809                         } else {
2810                                 list_move(&page->lru,
2811                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2812                         }
2813                 }
2814
2815                 /*
2816                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2817                  * first and the least used slabs at the end.
2818                  */
2819                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2820                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2821
2822                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2823         }
2824
2825         kfree(slabs_by_inuse);
2826         return 0;
2827 }
2828 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2829
2830 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2831 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2832 {
2833         struct kmem_cache *s;
2834
2835         down_read(&slub_lock);
2836         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2837                 kmem_cache_shrink(s);
2838         up_read(&slub_lock);
2839
2840         return 0;
2841 }
2842
2843 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2844 {
2845         struct kmem_cache_node *n;
2846         struct kmem_cache *s;
2847         struct memory_notify *marg = arg;
2848         int offline_node;
2849
2850         offline_node = marg->status_change_nid;
2851
2852         /*
2853          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2854          * for it yet.
2855          */
2856         if (offline_node < 0)
2857                 return;
2858
2859         down_read(&slub_lock);
2860         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2861                 n = get_node(s, offline_node);
2862                 if (n) {
2863                         /*
2864                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2865                          * that is going down. We were unable to free them,
2866                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2867                          * callback. So, we must fail.
2868                          */
2869                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2870
2871                         s->node[offline_node] = NULL;
2872                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2873                 }
2874         }
2875         up_read(&slub_lock);
2876 }
2877
2878 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2879 {
2880         struct kmem_cache_node *n;
2881         struct kmem_cache *s;
2882         struct memory_notify *marg = arg;
2883         int nid = marg->status_change_nid;
2884         int ret = 0;
2885
2886         /*
2887          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2888          * already created. Nothing to do.
2889          */
2890         if (nid < 0)
2891                 return 0;
2892
2893         /*
2894          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2895          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2896          * online.
2897          */
2898         down_read(&slub_lock);
2899         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2900                 /*
2901                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2902                  *      since memory is not yet available from the node that
2903                  *      is brought up.
2904                  */
2905                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2906                 if (!n) {
2907                         ret = -ENOMEM;
2908                         goto out;
2909                 }
2910                 init_kmem_cache_node(n, s);
2911                 s->node[nid] = n;
2912         }
2913 out:
2914         up_read(&slub_lock);
2915         return ret;
2916 }
2917
2918 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2919                                 unsigned long action, void *arg)
2920 {
2921         int ret = 0;
2922
2923         switch (action) {
2924         case MEM_GOING_ONLINE:
2925                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2926                 break;
2927         case MEM_GOING_OFFLINE:
2928                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2929                 break;
2930         case MEM_OFFLINE:
2931         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2932                 slab_mem_offline_callback(arg);
2933                 break;
2934         case MEM_ONLINE:
2935         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2936                 break;
2937         }
2938
2939         ret = notifier_from_errno(ret);
2940         return ret;
2941 }
2942
2943 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2944
2945 /********************************************************************
2946  *                      Basic setup of slabs
2947  *******************************************************************/
2948
2949 void __init kmem_cache_init(void)
2950 {
2951         int i;
2952         int caches = 0;
2953
2954         init_alloc_cpu();
2955
2956 #ifdef CONFIG_NUMA
2957         /*
2958          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2959          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2960          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2961          */
2962         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2963                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2964         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2965         caches++;
2966
2967         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
2968 #endif
2969
2970         /* Able to allocate the per node structures */
2971         slab_state = PARTIAL;
2972
2973         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2974         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2975                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2976                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2977                 caches++;
2978                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2979                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2980                 caches++;
2981         }
2982
2983         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++) {
2984                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2985                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2986                 caches++;
2987         }
2988
2989
2990         /*
2991          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
2992          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
2993          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
2994          *
2995          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
2996          * handle the index determination for the smaller caches.
2997          *
2998          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
2999          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3000          */
3001         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3002                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3003
3004         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3005                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3006
3007         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3008                 /*
3009                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3010                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3011                  * instead.
3012                  */
3013                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3014                         size_index[(i - 1) / 8] = 8;
3015         }
3016
3017         slab_state = UP;
3018
3019         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3020         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++)
3021                 kmalloc_caches[i]. name =
3022                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3023
3024 #ifdef CONFIG_SMP
3025         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3026         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3027                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3028 #else
3029         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3030 #endif
3031
3032         printk(KERN_INFO
3033                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3034                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3035                 caches, cache_line_size(),
3036                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3037                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3038 }
3039
3040 /*
3041  * Find a mergeable slab cache
3042  */
3043 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3044 {
3045         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3046                 return 1;
3047
3048         if (s->ctor)
3049                 return 1;
3050
3051         /*
3052          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3053          */
3054         if (s->refcount < 0)
3055                 return 1;
3056
3057         return 0;
3058 }
3059
3060 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3061                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3062                 void (*ctor)(void *))
3063 {
3064         struct kmem_cache *s;
3065
3066         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3067                 return NULL;
3068
3069         if (ctor)
3070                 return NULL;
3071
3072         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3073         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3074         size = ALIGN(size, align);
3075         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3076
3077         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3078                 if (slab_unmergeable(s))
3079                         continue;
3080
3081                 if (size > s->size)
3082                         continue;
3083
3084                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3085                                 continue;
3086                 /*
3087                  * Check if alignment is compatible.
3088                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3089                  */
3090                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3091                         continue;
3092
3093                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3094                         continue;
3095
3096                 return s;
3097         }
3098         return NULL;
3099 }
3100
3101 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3102                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3103 {
3104         struct kmem_cache *s;
3105
3106         down_write(&slub_lock);
3107         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3108         if (s) {
3109                 int cpu;
3110
3111                 s->refcount++;
3112                 /*
3113                  * Adjust the object sizes so that we clear
3114                  * the complete object on kzalloc.
3115                  */
3116                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3117
3118                 /*
3119                  * And then we need to update the object size in the
3120                  * per cpu structures
3121                  */
3122                 for_each_online_cpu(cpu)
3123                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3124
3125                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3126                 up_write(&slub_lock);
3127
3128                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
3129                         goto err;
3130                 return s;
3131         }
3132
3133         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3134         if (s) {
3135                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3136                                 size, align, flags, ctor)) {
3137                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3138                         up_write(&slub_lock);
3139                         if (sysfs_slab_add(s))
3140                                 goto err;
3141                         return s;
3142                 }
3143                 kfree(s);
3144         }
3145         up_write(&slub_lock);
3146
3147 err:
3148         if (flags & SLAB_PANIC)
3149                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3150         else
3151                 s = NULL;
3152         return s;
3153 }
3154 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3155
3156 #ifdef CONFIG_SMP
3157 /*
3158  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3159  * necessary.
3160  */
3161 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3162                 unsigned long action, void *hcpu)
3163 {
3164         long cpu = (long)hcpu;
3165         struct kmem_cache *s;
3166         unsigned long flags;
3167
3168         switch (action) {
3169         case CPU_UP_PREPARE:
3170         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3171                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3172                 down_read(&slub_lock);
3173                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3174                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3175                                                         GFP_KERNEL);
3176                 up_read(&slub_lock);
3177                 break;
3178
3179         case CPU_UP_CANCELED:
3180         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3181         case CPU_DEAD:
3182         case CPU_DEAD_FROZEN:
3183                 down_read(&slub_lock);
3184                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3185                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3186
3187                         local_irq_save(flags);
3188                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3189                         local_irq_restore(flags);
3190                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3191                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3192                 }
3193                 up_read(&slub_lock);
3194                 break;
3195         default:
3196                 break;
3197         }
3198         return NOTIFY_OK;
3199 }
3200
3201 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3202         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3203 };
3204
3205 #endif
3206
3207 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3208 {
3209         struct kmem_cache *s;
3210
3211         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3212                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3213
3214         s = get_slab(size, gfpflags);
3215
3216         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3217                 return s;
3218
3219         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3220 }
3221
3222 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3223                                         int node, unsigned long caller)
3224 {
3225         struct kmem_cache *s;
3226
3227         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3228                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3229
3230         s = get_slab(size, gfpflags);
3231
3232         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3233                 return s;
3234
3235         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3236 }
3237
3238 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3239 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
3240                                         int (*get_count)(struct page *))
3241 {
3242         unsigned long flags;
3243         unsigned long x = 0;
3244         struct page *page;
3245
3246         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3247         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3248                 x += get_count(page);
3249         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3250         return x;
3251 }
3252
3253 static int count_inuse(struct page *page)
3254 {
3255         return page->inuse;
3256 }
3257
3258 static int count_total(struct page *page)
3259 {
3260         return page->objects;
3261 }
3262
3263 static int count_free(struct page *page)
3264 {
3265         return page->objects - page->inuse;
3266 }
3267
3268 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3269                                                 unsigned long *map)
3270 {
3271         void *p;
3272         void *addr = page_address(page);
3273
3274         if (!check_slab(s, page) ||
3275                         !on_freelist(s, page, NULL))
3276                 return 0;
3277
3278         /* Now we know that a valid freelist exists */
3279         bitmap_zero(map, page->objects);
3280
3281         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3282                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3283                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3284                         return 0;
3285         }
3286
3287         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3288                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3289                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3290                                 return 0;
3291         return 1;
3292 }
3293
3294 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3295                                                 unsigned long *map)
3296 {
3297         if (slab_trylock(page)) {
3298                 validate_slab(s, page, map);
3299                 slab_unlock(page);
3300         } else
3301                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3302                         s->name, page);
3303
3304         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3305                 if (!PageSlubDebug(page))
3306                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3307                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3308         } else {
3309                 if (PageSlubDebug(page))
3310                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3311                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3312         }
3313 }
3314
3315 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3316                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3317 {
3318         unsigned long count = 0;
3319         struct page *page;
3320         unsigned long flags;
3321
3322         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3323
3324         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3325                 validate_slab_slab(s, page, map);
3326                 count++;
3327         }
3328         if (count != n->nr_partial)
3329                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3330                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3331
3332         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3333                 goto out;
3334
3335         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3336                 validate_slab_slab(s, page, map);
3337                 count++;
3338         }
3339         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3340                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3341                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3342                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3343
3344 out:
3345         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3346         return count;
3347 }
3348
3349 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3350 {
3351         int node;
3352         unsigned long count = 0;
3353         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3354                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3355
3356         if (!map)
3357                 return -ENOMEM;
3358
3359         flush_all(s);
3360         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3361                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3362
3363                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3364         }
3365         kfree(map);
3366         return count;
3367 }
3368
3369 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3370 static void resiliency_test(void)
3371 {
3372         u8 *p;
3373
3374         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3375         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3376         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3377
3378         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3379         p[16] = 0x12;
3380         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3381                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3382
3383         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3384
3385         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3386         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3387         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3388         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3389                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3390         printk(KERN_ERR
3391                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3392
3393         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3394         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3395         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3396         *p = 0x56;
3397         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3398                                                                         p);
3399         printk(KERN_ERR
3400                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3401         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3402
3403         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3404         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3405         kfree(p);
3406         *p = 0x78;
3407         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3408         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3409
3410         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3411         kfree(p);
3412         p[50] = 0x9a;
3413         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3414                         p);
3415         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3416
3417         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3418         kfree(p);
3419         p[512] = 0xab;
3420         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3421         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3422 }
3423 #else
3424 static void resiliency_test(void) {};
3425 #endif
3426
3427 /*
3428  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3429  * and freed.
3430  */
3431
3432 struct location {
3433         unsigned long count;
3434         unsigned long addr;
3435         long long sum_time;
3436         long min_time;
3437         long max_time;
3438         long min_pid;
3439         long max_pid;
3440         cpumask_t cpus;
3441         nodemask_t nodes;
3442 };
3443
3444 struct loc_track {
3445         unsigned long max;
3446         unsigned long count;
3447         struct location *loc;
3448 };
3449
3450 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3451 {
3452         if (t->max)
3453                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3454                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3455 }
3456
3457 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3458 {
3459         struct location *l;
3460         int order;
3461
3462         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3463
3464         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3465         if (!l)
3466                 return 0;
3467
3468         if (t->count) {
3469                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3470                 free_loc_track(t);
3471         }
3472         t->max = max;
3473         t->loc = l;
3474         return 1;
3475 }
3476
3477 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3478                                 const struct track *track)
3479 {
3480         long start, end, pos;
3481         struct location *l;
3482         unsigned long caddr;
3483         unsigned long age = jiffies - track->when;
3484
3485         start = -1;
3486         end = t->count;
3487
3488         for ( ; ; ) {
3489                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3490
3491                 /*
3492                  * There is nothing at "end". If we end up there
3493                  * we need to add something to before end.
3494                  */
3495                 if (pos == end)
3496                         break;
3497
3498                 caddr = t->loc[pos].addr;
3499                 if (track->addr == caddr) {
3500
3501                         l = &t->loc[pos];
3502                         l->count++;
3503                         if (track->when) {
3504                                 l->sum_time += age;
3505                                 if (age < l->min_time)
3506                                         l->min_time = age;
3507                                 if (age > l->max_time)
3508                                         l->max_time = age;
3509
3510                                 if (track->pid < l->min_pid)
3511                                         l->min_pid = track->pid;
3512                                 if (track->pid > l->max_pid)
3513                                         l->max_pid = track->pid;
3514
3515                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3516                         }
3517                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3518                         return 1;
3519                 }
3520
3521                 if (track->addr < caddr)
3522                         end = pos;
3523                 else
3524                         start = pos;
3525         }
3526
3527         /*
3528          * Not found. Insert new tracking element.
3529          */
3530         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3531                 return 0;
3532
3533         l = t->loc + pos;
3534         if (pos < t->count)
3535                 memmove(l + 1, l,
3536                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3537         t->count++;
3538         l->count = 1;
3539         l->addr = track->addr;
3540         l->sum_time = age;
3541         l->min_time = age;
3542         l->max_time = age;
3543         l->min_pid = track->pid;
3544         l->max_pid = track->pid;
3545         cpus_clear(l->cpus);
3546         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3547         nodes_clear(l->nodes);
3548         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3549         return 1;
3550 }
3551
3552 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3553                 struct page *page, enum track_item alloc)
3554 {
3555         void *addr = page_address(page);
3556         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3557         void *p;
3558
3559         bitmap_zero(map, page->objects);
3560         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3561                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3562
3563         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3564                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3565                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3566 }
3567
3568 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3569                                         enum track_item alloc)
3570 {
3571         int len = 0;
3572         unsigned long i;
3573         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3574         int node;
3575
3576         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3577                         GFP_TEMPORARY))
3578                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3579
3580         /* Push back cpu slabs */
3581         flush_all(s);
3582
3583         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3584                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3585                 unsigned long flags;
3586                 struct page *page;
3587
3588                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3589                         continue;
3590
3591                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3592                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3593                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3594                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3595                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3596                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3597         }
3598
3599         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3600                 struct location *l = &t.loc[i];
3601
3602                 if (len > PAGE_SIZE - 100)
3603                         break;
3604                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3605
3606                 if (l->addr)
3607                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3608                 else
3609                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3610
3611                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3612                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3613                                 l->min_time,
3614                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3615                                 l->max_time);
3616                 } else
3617                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3618                                 l->min_time);
3619
3620                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3621                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3622                                 l->min_pid, l->max_pid);
3623                 else
3624                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3625                                 l->min_pid);
3626
3627                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3628                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3629                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3630                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3631                                         l->cpus);
3632                 }
3633
3634                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3635                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3636                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3637                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3638                                         l->nodes);
3639                 }
3640
3641                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3642         }
3643
3644         free_loc_track(&t);
3645         if (!t.count)
3646                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3647         return len;
3648 }
3649
3650 enum slab_stat_type {
3651         SL_ALL,                 /* All slabs */
3652         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3653         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3654         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3655         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3656 };
3657
3658 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3659 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3660 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3661 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3662 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3663
3664 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3665                             char *buf, unsigned long flags)
3666 {
3667         unsigned long total = 0;
3668         int node;
3669         int x;
3670         unsigned long *nodes;
3671         unsigned long *per_cpu;
3672
3673         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3674         if (!nodes)
3675                 return -ENOMEM;
3676         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3677
3678         if (flags & SO_CPU) {
3679                 int cpu;
3680
3681                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3682                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3683
3684                         if (!c || c->node < 0)
3685                                 continue;
3686
3687                         if (c->page) {
3688                                         if (flags & SO_TOTAL)
3689                                                 x = c->page->objects;
3690                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3691                                         x = c->page->inuse;
3692                                 else
3693                                         x = 1;
3694
3695                                 total += x;
3696                                 nodes[c->node] += x;
3697                         }
3698                         per_cpu[c->node]++;
3699                 }
3700         }
3701
3702         if (flags & SO_ALL) {
3703                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3704                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3705
3706                 if (flags & SO_TOTAL)
3707                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3708                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3709                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3710                                 count_partial(n, count_free);
3711
3712                         else
3713                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3714                         total += x;
3715                         nodes[node] += x;
3716                 }
3717
3718         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3719                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3720                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3721
3722                         if (flags & SO_TOTAL)
3723                                 x = count_partial(n, count_total);
3724                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3725                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3726                         else
3727                                 x = n->nr_partial;
3728                         total += x;
3729                         nodes[node] += x;
3730                 }
3731         }
3732         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3733 #ifdef CONFIG_NUMA
3734         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3735                 if (nodes[node])
3736                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3737                                         node, nodes[node]);
3738 #endif
3739         kfree(nodes);
3740         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3741 }
3742
3743 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3744 {
3745         int node;
3746
3747         for_each_online_node(node) {
3748                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3749
3750                 if (!n)
3751                         continue;
3752
3753                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3754                         return 1;
3755         }
3756         return 0;
3757 }
3758
3759 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3760 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3761
3762 struct slab_attribute {
3763         struct attribute attr;
3764         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3765         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3766 };
3767
3768 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3769         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3770
3771 #define SLAB_ATTR(_name) \
3772         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3773         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3774
3775 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3776 {
3777         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3778 }
3779 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3780
3781 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3782 {
3783         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3784 }
3785 SLAB_ATTR_RO(align);
3786
3787 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3788 {
3789         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3790 }
3791 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3792
3793 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3794 {
3795         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3796 }
3797 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3798
3799 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3800                                 const char *buf, size_t length)
3801 {
3802         unsigned long order;
3803         int err;
3804
3805         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3806         if (err)
3807                 return err;
3808
3809         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3810                 return -EINVAL;
3811
3812         calculate_sizes(s, order);
3813         return length;
3814 }
3815
3816 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3817 {
3818         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3819 }
3820 SLAB_ATTR(order);
3821
3822 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3823 {
3824         if (s->ctor) {
3825                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3826
3827                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3828         }
3829         return 0;
3830 }
3831 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3832
3833 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3834 {
3835         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3836 }
3837 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3838
3839 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3840 {
3841         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3842 }
3843 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3844
3845 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3846 {
3847         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3848 }
3849 SLAB_ATTR_RO(partial);
3850
3851 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3852 {
3853         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3854 }
3855 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3856
3857 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3858 {
3859         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3860 }
3861 SLAB_ATTR_RO(objects);
3862
3863 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3864 {
3865         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3866 }
3867 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3868
3869 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3870 {
3871         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3872 }
3873 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3874
3875 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3876 {
3877         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3878 }
3879
3880 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3881                                 const char *buf, size_t length)
3882 {
3883         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3884         if (buf[0] == '1')
3885                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3886         return length;
3887 }
3888 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3889
3890 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3891 {
3892         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3893 }
3894
3895 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3896                                                         size_t length)
3897 {
3898         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3899         if (buf[0] == '1')
3900                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3901         return length;
3902 }
3903 SLAB_ATTR(trace);
3904
3905 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3906 {
3907         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3908 }
3909
3910 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3911                                 const char *buf, size_t length)
3912 {
3913         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3914         if (buf[0] == '1')
3915                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3916         return length;
3917 }
3918 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3919
3920 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3921 {
3922         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3923 }
3924 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3925
3926 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3927 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3928 {
3929         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3930 }
3931 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3932 #endif
3933
3934 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3935 {
3936         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3937 }
3938 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3939
3940 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3941 {
3942         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3943 }
3944
3945 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3946                                 const char *buf, size_t length)
3947 {
3948         if (any_slab_objects(s))
3949                 return -EBUSY;
3950
3951         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3952         if (buf[0] == '1')
3953                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3954         calculate_sizes(s, -1);
3955         return length;
3956 }
3957 SLAB_ATTR(red_zone);
3958
3959 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3960 {
3961         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3962 }
3963
3964 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3965                                 const char *buf, size_t length)
3966 {
3967         if (any_slab_objects(s))
3968                 return -EBUSY;
3969
3970         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3971         if (buf[0] == '1')
3972                 s->flags |= SLAB_POISON;
3973         calculate_sizes(s, -1);
3974         return length;
3975 }
3976 SLAB_ATTR(poison);
3977
3978 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3979 {
3980         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3981 }
3982
3983 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3984                                 const char *buf, size_t length)
3985 {
3986         if (any_slab_objects(s))
3987                 return -EBUSY;
3988
3989         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3990         if (buf[0] == '1')
3991                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
3992         calculate_sizes(s, -1);
3993         return length;
3994 }
3995 SLAB_ATTR(store_user);
3996
3997 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3998 {
3999         return 0;
4000 }
4001
4002 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4003                         const char *buf, size_t length)
4004 {
4005         int ret = -EINVAL;
4006
4007         if (buf[0] == '1') {
4008                 ret = validate_slab_cache(s);
4009                 if (ret >= 0)
4010                         ret = length;
4011         }
4012         return ret;
4013 }
4014 SLAB_ATTR(validate);
4015
4016 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4017 {
4018         return 0;
4019 }
4020
4021 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4022                         const char *buf, size_t length)
4023 {
4024         if (buf[0] == '1') {
4025                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4026
4027                 if (rc)
4028                         return rc;
4029         } else
4030                 return -EINVAL;
4031         return length;
4032 }
4033 SLAB_ATTR(shrink);
4034
4035 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4036 {
4037         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4038                 return -ENOSYS;
4039         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4040 }
4041 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4042
4043 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4044 {
4045         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4046                 return -ENOSYS;
4047         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4048 }
4049 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4050
4051 #ifdef CONFIG_NUMA
4052 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4053 {
4054         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4055 }
4056
4057 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4058                                 const char *buf, size_t length)
4059 {
4060         unsigned long ratio;
4061         int err;
4062
4063         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4064         if (err)
4065                 return err;
4066
4067         if (ratio <= 100)
4068                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4069
4070         return length;
4071 }
4072 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4073 #endif
4074
4075 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4076 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4077 {
4078         unsigned long sum  = 0;
4079         int cpu;
4080         int len;
4081         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4082
4083         if (!data)
4084                 return -ENOMEM;
4085
4086         for_each_online_cpu(cpu) {
4087                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4088
4089                 data[cpu] = x;
4090                 sum += x;
4091         }
4092
4093         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4094
4095 #ifdef CONFIG_SMP
4096         for_each_online_cpu(cpu) {
4097                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4098                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4099         }
4100 #endif
4101         kfree(data);
4102         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4103 }
4104
4105 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4106 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4107 {                                                               \
4108         return show_stat(s, buf, si);                           \
4109 }                                                               \
4110 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4111
4112 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4113 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4114 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4115 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4116 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4117 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4118 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4119 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4120 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4121 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4122 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4123 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4124 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4125 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4126 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4127 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4128 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4129 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4130 #endif
4131
4132 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4133         &slab_size_attr.attr,
4134         &object_size_attr.attr,
4135         &objs_per_slab_attr.attr,
4136         &order_attr.attr,
4137         &objects_attr.attr,
4138         &objects_partial_attr.attr,
4139         &total_objects_attr.attr,
4140         &slabs_attr.attr,
4141         &partial_attr.attr,
4142         &cpu_slabs_attr.attr,
4143         &ctor_attr.attr,
4144         &aliases_attr.attr,
4145         &align_attr.attr,
4146         &sanity_checks_attr.attr,
4147         &trace_attr.attr,
4148         &hwcache_align_attr.attr,
4149         &reclaim_account_attr.attr,
4150         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4151         &red_zone_attr.attr,
4152         &poison_attr.attr,
4153         &store_user_attr.attr,
4154         &validate_attr.attr,
4155         &shrink_attr.attr,
4156         &alloc_calls_attr.attr,
4157         &free_calls_attr.attr,
4158 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4159         &cache_dma_attr.attr,
4160 #endif
4161 #ifdef CONFIG_NUMA
4162         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4163 #endif
4164 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4165         &alloc_fastpath_attr.attr,
4166         &alloc_slowpath_attr.attr,
4167         &free_fastpath_attr.attr,
4168         &free_slowpath_attr.attr,
4169         &free_frozen_attr.attr,
4170         &free_add_partial_attr.attr,
4171         &free_remove_partial_attr.attr,
4172         &alloc_from_partial_attr.attr,
4173         &alloc_slab_attr.attr,
4174         &alloc_refill_attr.attr,
4175         &free_slab_attr.attr,
4176         &cpuslab_flush_attr.attr,
4177         &deactivate_full_attr.attr,
4178         &deactivate_empty_attr.attr,
4179         &deactivate_to_head_attr.attr,
4180         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4181         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4182         &order_fallback_attr.attr,
4183 #endif
4184         NULL
4185 };
4186
4187 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4188         .attrs = slab_attrs,
4189 };
4190
4191 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4192                                 struct attribute *attr,
4193                                 char *buf)
4194 {
4195         struct slab_attribute *attribute;
4196         struct kmem_cache *s;
4197         int err;
4198
4199         attribute = to_slab_attr(attr);
4200         s = to_slab(kobj);
4201
4202         if (!attribute->show)
4203                 return -EIO;
4204
4205         err = attribute->show(s, buf);
4206
4207         return err;
4208 }
4209
4210 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4211                                 struct attribute *attr,
4212                                 const char *buf, size_t len)
4213 {
4214         struct slab_attribute *attribute;
4215         struct kmem_cache *s;
4216         int err;
4217
4218         attribute = to_slab_attr(attr);
4219         s = to_slab(kobj);
4220
4221         if (!attribute->store)
4222                 return -EIO;
4223
4224         err = attribute->store(s, buf, len);
4225
4226         return err;
4227 }
4228
4229 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4230 {
4231         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4232
4233         kfree(s);
4234 }
4235
4236 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4237         .show = slab_attr_show,
4238         .store = slab_attr_store,
4239 };
4240
4241 static struct kobj_type slab_ktype = {
4242         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4243         .release = kmem_cache_release
4244 };
4245
4246 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4247 {
4248         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4249
4250         if (ktype == &slab_ktype)
4251                 return 1;
4252         return 0;
4253 }
4254
4255 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4256         .filter = uevent_filter,
4257 };
4258
4259 static struct kset *slab_kset;
4260
4261 #define ID_STR_LENGTH 64
4262
4263 /* Create a unique string id for a slab cache:
4264  *
4265  * Format       :[flags-]size
4266  */
4267 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4268 {
4269         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4270         char *p = name;
4271
4272         BUG_ON(!name);
4273
4274         *p++ = ':';
4275         /*
4276          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4277          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4278          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4279          * are matched during merging to guarantee that the id is
4280          * unique.
4281          */
4282         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4283                 *p++ = 'd';
4284         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4285                 *p++ = 'a';
4286         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4287                 *p++ = 'F';
4288         if (p != name + 1)
4289                 *p++ = '-';
4290         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4291         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4292         return name;
4293 }
4294
4295 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4296 {
4297         int err;
4298         const char *name;
4299         int unmergeable;
4300
4301         if (slab_state < SYSFS)
4302                 /* Defer until later */
4303                 return 0;
4304
4305         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4306         if (unmergeable) {
4307                 /*
4308                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4309                  * This is typically the case for debug situations. In that
4310                  * case we can catch duplicate names easily.
4311                  */
4312                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4313                 name = s->name;
4314         } else {
4315                 /*
4316                  * Create a unique name for the slab as a target
4317                  * for the symlinks.
4318                  */
4319                 name = create_unique_id(s);
4320         }
4321
4322         s->kobj.kset = slab_kset;
4323         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4324         if (err) {
4325                 kobject_put(&s->kobj);
4326                 return err;
4327         }
4328
4329         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4330         if (err)
4331                 return err;
4332         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4333         if (!unmergeable) {
4334                 /* Setup first alias */
4335                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4336                 kfree(name);
4337         }
4338         return 0;
4339 }
4340
4341 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4342 {
4343         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4344         kobject_del(&s->kobj);
4345         kobject_put(&s->kobj);
4346 }
4347
4348 /*
4349  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4350  * available lest we loose that information.
4351  */
4352 struct saved_alias {
4353         struct kmem_cache *s;
4354         const char *name;
4355         struct saved_alias *next;
4356 };
4357
4358 static struct saved_alias *alias_list;
4359
4360 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4361 {
4362         struct saved_alias *al;
4363
4364         if (slab_state == SYSFS) {
4365                 /*
4366                  * If we have a leftover link then remove it.
4367                  */
4368                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4369                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4370         }
4371
4372         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4373         if (!al)
4374                 return -ENOMEM;
4375
4376         al->s = s;
4377         al->name = name;
4378         al->next = alias_list;
4379         alias_list = al;
4380         return 0;
4381 }
4382
4383 static int __init slab_sysfs_init(void)
4384 {
4385         struct kmem_cache *s;
4386         int err;
4387
4388         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4389         if (!slab_kset) {
4390                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4391                 return -ENOSYS;
4392         }
4393
4394         slab_state = SYSFS;
4395
4396         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4397                 err = sysfs_slab_add(s);
4398                 if (err)
4399                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4400                                                 " to sysfs\n", s->name);
4401         }
4402
4403         while (alias_list) {
4404                 struct saved_alias *al = alias_list;
4405
4406                 alias_list = alias_list->next;
4407                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4408                 if (err)
4409                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4410                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4411                 kfree(al);
4412         }
4413
4414         resiliency_test();
4415         return 0;
4416 }
4417
4418 __initcall(slab_sysfs_init);
4419 #endif
4420
4421 /*
4422  * The /proc/slabinfo ABI
4423  */
4424 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4425 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4426 {
4427         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4428         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4429                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4430         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4431         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4432         seq_putc(m, '\n');
4433 }
4434
4435 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4436 {
4437         loff_t n = *pos;
4438
4439         down_read(&slub_lock);
4440         if (!n)
4441                 print_slabinfo_header(m);
4442
4443         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4444 }
4445
4446 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4447 {
4448         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4449 }
4450
4451 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4452 {
4453         up_read(&slub_lock);
4454 }
4455
4456 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4457 {
4458         unsigned long nr_partials = 0;
4459         unsigned long nr_slabs = 0;
4460         unsigned long nr_inuse = 0;
4461         unsigned long nr_objs = 0;
4462         unsigned long nr_free = 0;
4463         struct kmem_cache *s;
4464         int node;
4465
4466         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4467
4468         for_each_online_node(node) {
4469                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4470
4471                 if (!n)
4472                         continue;
4473
4474                 nr_partials += n->nr_partial;
4475                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4476                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4477                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4478         }
4479
4480         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4481
4482         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4483                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4484                    (1 << oo_order(s->oo)));
4485         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4486         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4487                    0UL);
4488         seq_putc(m, '\n');
4489         return 0;
4490 }
4491
4492 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4493         .start = s_start,
4494         .next = s_next,
4495         .stop = s_stop,
4496         .show = s_show,
4497 };
4498
4499 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4500 {
4501         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4502 }
4503
4504 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4505         .open           = slabinfo_open,
4506         .read           = seq_read,
4507         .llseek         = seq_lseek,
4508         .release        = seq_release,
4509 };
4510
4511 static int __init slab_proc_init(void)
4512 {
4513         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUGO,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4514         return 0;
4515 }
4516 module_init(slab_proc_init);
4517 #endif /* CONFIG_SLABINFO */