]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/slub.c
ptrace: simplify ptrace_exit()->ignoring_children() path
[karo-tx-linux.git] / 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/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/cpu.h>
21 #include <linux/cpuset.h>
22 #include <linux/mempolicy.h>
23 #include <linux/ctype.h>
24 #include <linux/debugobjects.h>
25 #include <linux/kallsyms.h>
26 #include <linux/memory.h>
27 #include <linux/math64.h>
28 #include <linux/fault-inject.h>
29
30 /*
31  * Lock order:
32  *   1. slab_lock(page)
33  *   2. slab->list_lock
34  *
35  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
36  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
37  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
38  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
39  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
40  *   the page_struct of the slab.
41  *
42  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
43  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
44  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
45  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
46  *   modified without taking the list lock).
47  *
48  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
49  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
50  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
51  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
52  *   the list lock.
53  *
54  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
55  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
56  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
57  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
58  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
59  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
60  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
61  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
62  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
63  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
64  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
65  *   no danger of cacheline contention.
66  *
67  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
68  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
69  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
70  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
71  *
72  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
73  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
74  *
75  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
76  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
77  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
78  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
79  * cannot scan all objects.
80  *
81  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
82  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
83  * fast frees and allocs.
84  *
85  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
86  *
87  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
88  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
89  *                      such as satisfying allocations for a specific
90  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
91  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
92  *                      list operations. It is up to the processor holding
93  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
94  *                      when the slab is no longer needed.
95  *
96  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
97  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
98  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
99  *                      freelist that allows lockless access to
100  *                      free objects in addition to the regular freelist
101  *                      that requires the slab lock.
102  *
103  * PageError            Slab requires special handling due to debug
104  *                      options set. This moves slab handling out of
105  *                      the fast path and disables lockless freelists.
106  */
107
108 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
109 #define SLABDEBUG 1
110 #else
111 #define SLABDEBUG 0
112 #endif
113
114 /*
115  * Issues still to be resolved:
116  *
117  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
118  *
119  * - Variable sizing of the per node arrays
120  */
121
122 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
123 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
124
125 /*
126  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
127  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
128  */
129 #define MIN_PARTIAL 5
130
131 /*
132  * Maximum number of desirable partial slabs.
133  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
134  * sort the partial list by the number of objects in the.
135  */
136 #define MAX_PARTIAL 10
137
138 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
139                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
140
141 /*
142  * Set of flags that will prevent slab merging
143  */
144 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
145                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
146
147 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
148                 SLAB_CACHE_DMA)
149
150 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
151 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
152 #endif
153
154 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
155 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
156 #endif
157
158 #define OO_SHIFT        16
159 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
160 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
161
162 /* Internal SLUB flags */
163 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
164 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
165
166 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
167
168 #ifdef CONFIG_SMP
169 static struct notifier_block slab_notifier;
170 #endif
171
172 static enum {
173         DOWN,           /* No slab functionality available */
174         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
175         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
176         SYSFS           /* Sysfs up */
177 } slab_state = DOWN;
178
179 /* A list of all slab caches on the system */
180 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
181 static LIST_HEAD(slab_caches);
182
183 /*
184  * Tracking user of a slab.
185  */
186 struct track {
187         unsigned long addr;     /* Called from address */
188         int cpu;                /* Was running on cpu */
189         int pid;                /* Pid context */
190         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
191 };
192
193 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
194
195 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
196 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
197 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
198 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
199
200 #else
201 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
202 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
203                                                         { return 0; }
204 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
205 {
206         kfree(s);
207 }
208
209 #endif
210
211 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
212 {
213 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
214         c->stat[si]++;
215 #endif
216 }
217
218 /********************************************************************
219  *                      Core slab cache functions
220  *******************************************************************/
221
222 int slab_is_available(void)
223 {
224         return slab_state >= UP;
225 }
226
227 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
228 {
229 #ifdef CONFIG_NUMA
230         return s->node[node];
231 #else
232         return &s->local_node;
233 #endif
234 }
235
236 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
237 {
238 #ifdef CONFIG_SMP
239         return s->cpu_slab[cpu];
240 #else
241         return &s->cpu_slab;
242 #endif
243 }
244
245 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
246 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
247                                 struct page *page, const void *object)
248 {
249         void *base;
250
251         if (!object)
252                 return 1;
253
254         base = page_address(page);
255         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
256                 (object - base) % s->size) {
257                 return 0;
258         }
259
260         return 1;
261 }
262
263 /*
264  * Slow version of get and set free pointer.
265  *
266  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
267  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
268  * from the page struct.
269  */
270 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
271 {
272         return *(void **)(object + s->offset);
273 }
274
275 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
276 {
277         *(void **)(object + s->offset) = fp;
278 }
279
280 /* Loop over all objects in a slab */
281 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
282         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
283                         __p += (__s)->size)
284
285 /* Scan freelist */
286 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
287         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
288
289 /* Determine object index from a given position */
290 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
291 {
292         return (p - addr) / s->size;
293 }
294
295 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
296                                                 unsigned long size)
297 {
298         struct kmem_cache_order_objects x = {
299                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
300         };
301
302         return x;
303 }
304
305 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
306 {
307         return x.x >> OO_SHIFT;
308 }
309
310 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
311 {
312         return x.x & OO_MASK;
313 }
314
315 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
316 /*
317  * Debug settings:
318  */
319 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
320 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
321 #else
322 static int slub_debug;
323 #endif
324
325 static char *slub_debug_slabs;
326
327 /*
328  * Object debugging
329  */
330 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
331 {
332         int i, offset;
333         int newline = 1;
334         char ascii[17];
335
336         ascii[16] = 0;
337
338         for (i = 0; i < length; i++) {
339                 if (newline) {
340                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
341                         newline = 0;
342                 }
343                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
344                 offset = i % 16;
345                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
346                 if (offset == 15) {
347                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
348                         newline = 1;
349                 }
350         }
351         if (!newline) {
352                 i %= 16;
353                 while (i < 16) {
354                         printk(KERN_CONT "   ");
355                         ascii[i] = ' ';
356                         i++;
357                 }
358                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
359         }
360 }
361
362 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
363         enum track_item alloc)
364 {
365         struct track *p;
366
367         if (s->offset)
368                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
369         else
370                 p = object + s->inuse;
371
372         return p + alloc;
373 }
374
375 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
376                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
377 {
378         struct track *p;
379
380         if (s->offset)
381                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
382         else
383                 p = object + s->inuse;
384
385         p += alloc;
386         if (addr) {
387                 p->addr = addr;
388                 p->cpu = smp_processor_id();
389                 p->pid = current->pid;
390                 p->when = jiffies;
391         } else
392                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
393 }
394
395 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
396 {
397         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
398                 return;
399
400         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
401         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
402 }
403
404 static void print_track(const char *s, struct track *t)
405 {
406         if (!t->addr)
407                 return;
408
409         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
410                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
411 }
412
413 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
414 {
415         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
416                 return;
417
418         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
419         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
420 }
421
422 static void print_page_info(struct page *page)
423 {
424         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
425                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
426
427 }
428
429 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
430 {
431         va_list args;
432         char buf[100];
433
434         va_start(args, fmt);
435         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
436         va_end(args);
437         printk(KERN_ERR "========================================"
438                         "=====================================\n");
439         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
440         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
441                         "-------------------------------------\n\n");
442 }
443
444 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
445 {
446         va_list args;
447         char buf[100];
448
449         va_start(args, fmt);
450         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
451         va_end(args);
452         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
453 }
454
455 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
456 {
457         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
458         u8 *addr = page_address(page);
459
460         print_tracking(s, p);
461
462         print_page_info(page);
463
464         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
465                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
466
467         if (p > addr + 16)
468                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
469
470         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
471
472         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
473                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
474                         s->inuse - s->objsize);
475
476         if (s->offset)
477                 off = s->offset + sizeof(void *);
478         else
479                 off = s->inuse;
480
481         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
482                 off += 2 * sizeof(struct track);
483
484         if (off != s->size)
485                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
486                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
487
488         dump_stack();
489 }
490
491 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
492                         u8 *object, char *reason)
493 {
494         slab_bug(s, "%s", reason);
495         print_trailer(s, page, object);
496 }
497
498 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
499 {
500         va_list args;
501         char buf[100];
502
503         va_start(args, fmt);
504         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
505         va_end(args);
506         slab_bug(s, "%s", buf);
507         print_page_info(page);
508         dump_stack();
509 }
510
511 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
512 {
513         u8 *p = object;
514
515         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
516                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
517                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
518         }
519
520         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
521                 memset(p + s->objsize,
522                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
523                         s->inuse - s->objsize);
524 }
525
526 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
527 {
528         while (bytes) {
529                 if (*start != (u8)value)
530                         return start;
531                 start++;
532                 bytes--;
533         }
534         return NULL;
535 }
536
537 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
538                                                 void *from, void *to)
539 {
540         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
541         memset(from, data, to - from);
542 }
543
544 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
545                         u8 *object, char *what,
546                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
547 {
548         u8 *fault;
549         u8 *end;
550
551         fault = check_bytes(start, value, bytes);
552         if (!fault)
553                 return 1;
554
555         end = start + bytes;
556         while (end > fault && end[-1] == value)
557                 end--;
558
559         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
560         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
561                                         fault, end - 1, fault[0], value);
562         print_trailer(s, page, object);
563
564         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
565         return 0;
566 }
567
568 /*
569  * Object layout:
570  *
571  * object address
572  *      Bytes of the object to be managed.
573  *      If the freepointer may overlay the object then the free
574  *      pointer is the first word of the object.
575  *
576  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
577  *      0xa5 (POISON_END)
578  *
579  * object + s->objsize
580  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
581  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
582  *      objsize == inuse.
583  *
584  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
585  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
586  *
587  * object + s->inuse
588  *      Meta data starts here.
589  *
590  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
591  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
592  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
593  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
594  *              before the word boundary.
595  *
596  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
597  *
598  * object + s->size
599  *      Nothing is used beyond s->size.
600  *
601  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
602  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
603  * may be used with merged slabcaches.
604  */
605
606 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
607 {
608         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
609
610         if (s->offset)
611                 /* Freepointer is placed after the object. */
612                 off += sizeof(void *);
613
614         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
615                 /* We also have user information there */
616                 off += 2 * sizeof(struct track);
617
618         if (s->size == off)
619                 return 1;
620
621         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
622                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
623 }
624
625 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
626 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
627 {
628         u8 *start;
629         u8 *fault;
630         u8 *end;
631         int length;
632         int remainder;
633
634         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
635                 return 1;
636
637         start = page_address(page);
638         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
639         end = start + length;
640         remainder = length % s->size;
641         if (!remainder)
642                 return 1;
643
644         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
645         if (!fault)
646                 return 1;
647         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
648                 end--;
649
650         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
651         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
652
653         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
654         return 0;
655 }
656
657 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
658                                         void *object, int active)
659 {
660         u8 *p = object;
661         u8 *endobject = object + s->objsize;
662
663         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
664                 unsigned int red =
665                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
666
667                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
668                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
669                         return 0;
670         } else {
671                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
672                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
673                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
674                 }
675         }
676
677         if (s->flags & SLAB_POISON) {
678                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
679                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
680                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
681                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
682                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
683                         return 0;
684                 /*
685                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
686                  */
687                 check_pad_bytes(s, page, p);
688         }
689
690         if (!s->offset && active)
691                 /*
692                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
693                  * freepointer while object is allocated.
694                  */
695                 return 1;
696
697         /* Check free pointer validity */
698         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
699                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
700                 /*
701                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
702                  * of the free objects in this slab. May cause
703                  * another error because the object count is now wrong.
704                  */
705                 set_freepointer(s, p, NULL);
706                 return 0;
707         }
708         return 1;
709 }
710
711 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
712 {
713         int maxobj;
714
715         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
716
717         if (!PageSlab(page)) {
718                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
719                 return 0;
720         }
721
722         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
723         if (page->objects > maxobj) {
724                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
725                         s->name, page->objects, maxobj);
726                 return 0;
727         }
728         if (page->inuse > page->objects) {
729                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
730                         s->name, page->inuse, page->objects);
731                 return 0;
732         }
733         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
734         slab_pad_check(s, page);
735         return 1;
736 }
737
738 /*
739  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
740  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
741  */
742 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
743 {
744         int nr = 0;
745         void *fp = page->freelist;
746         void *object = NULL;
747         unsigned long max_objects;
748
749         while (fp && nr <= page->objects) {
750                 if (fp == search)
751                         return 1;
752                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
753                         if (object) {
754                                 object_err(s, page, object,
755                                         "Freechain corrupt");
756                                 set_freepointer(s, object, NULL);
757                                 break;
758                         } else {
759                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
760                                 page->freelist = NULL;
761                                 page->inuse = page->objects;
762                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
763                                 return 0;
764                         }
765                         break;
766                 }
767                 object = fp;
768                 fp = get_freepointer(s, object);
769                 nr++;
770         }
771
772         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
773         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
774                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
775
776         if (page->objects != max_objects) {
777                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
778                         "should be %d", page->objects, max_objects);
779                 page->objects = max_objects;
780                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
781         }
782         if (page->inuse != page->objects - nr) {
783                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
784                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
785                 page->inuse = page->objects - nr;
786                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
787         }
788         return search == NULL;
789 }
790
791 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
792                                                                 int alloc)
793 {
794         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
795                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
796                         s->name,
797                         alloc ? "alloc" : "free",
798                         object, page->inuse,
799                         page->freelist);
800
801                 if (!alloc)
802                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
803
804                 dump_stack();
805         }
806 }
807
808 /*
809  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
810  */
811 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
812 {
813         spin_lock(&n->list_lock);
814         list_add(&page->lru, &n->full);
815         spin_unlock(&n->list_lock);
816 }
817
818 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
819 {
820         struct kmem_cache_node *n;
821
822         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
823                 return;
824
825         n = get_node(s, page_to_nid(page));
826
827         spin_lock(&n->list_lock);
828         list_del(&page->lru);
829         spin_unlock(&n->list_lock);
830 }
831
832 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
833 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
834 {
835         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
836
837         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
838 }
839
840 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
841 {
842         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
843
844         /*
845          * May be called early in order to allocate a slab for the
846          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
847          * dilemma by deferring the increment of the count during
848          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
849          */
850         if (!NUMA_BUILD || n) {
851                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
852                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
853         }
854 }
855 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
856 {
857         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
858
859         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
860         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
861 }
862
863 /* Object debug checks for alloc/free paths */
864 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
865                                                                 void *object)
866 {
867         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
868                 return;
869
870         init_object(s, object, 0);
871         init_tracking(s, object);
872 }
873
874 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
875                                         void *object, unsigned long addr)
876 {
877         if (!check_slab(s, page))
878                 goto bad;
879
880         if (!on_freelist(s, page, object)) {
881                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
882                 goto bad;
883         }
884
885         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
886                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
887                 goto bad;
888         }
889
890         if (!check_object(s, page, object, 0))
891                 goto bad;
892
893         /* Success perform special debug activities for allocs */
894         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
895                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
896         trace(s, page, object, 1);
897         init_object(s, object, 1);
898         return 1;
899
900 bad:
901         if (PageSlab(page)) {
902                 /*
903                  * If this is a slab page then lets do the best we can
904                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
905                  * as used avoids touching the remaining objects.
906                  */
907                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
908                 page->inuse = page->objects;
909                 page->freelist = NULL;
910         }
911         return 0;
912 }
913
914 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
915                                         void *object, unsigned long addr)
916 {
917         if (!check_slab(s, page))
918                 goto fail;
919
920         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
921                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
922                 goto fail;
923         }
924
925         if (on_freelist(s, page, object)) {
926                 object_err(s, page, object, "Object already free");
927                 goto fail;
928         }
929
930         if (!check_object(s, page, object, 1))
931                 return 0;
932
933         if (unlikely(s != page->slab)) {
934                 if (!PageSlab(page)) {
935                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
936                                 "outside of slab", object);
937                 } else if (!page->slab) {
938                         printk(KERN_ERR
939                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
940                                                 object);
941                         dump_stack();
942                 } else
943                         object_err(s, page, object,
944                                         "page slab pointer corrupt.");
945                 goto fail;
946         }
947
948         /* Special debug activities for freeing objects */
949         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
950                 remove_full(s, page);
951         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
952                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
953         trace(s, page, object, 0);
954         init_object(s, object, 0);
955         return 1;
956
957 fail:
958         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
959         return 0;
960 }
961
962 static int __init setup_slub_debug(char *str)
963 {
964         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
965         if (*str++ != '=' || !*str)
966                 /*
967                  * No options specified. Switch on full debugging.
968                  */
969                 goto out;
970
971         if (*str == ',')
972                 /*
973                  * No options but restriction on slabs. This means full
974                  * debugging for slabs matching a pattern.
975                  */
976                 goto check_slabs;
977
978         slub_debug = 0;
979         if (*str == '-')
980                 /*
981                  * Switch off all debugging measures.
982                  */
983                 goto out;
984
985         /*
986          * Determine which debug features should be switched on
987          */
988         for (; *str && *str != ','; str++) {
989                 switch (tolower(*str)) {
990                 case 'f':
991                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
992                         break;
993                 case 'z':
994                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
995                         break;
996                 case 'p':
997                         slub_debug |= SLAB_POISON;
998                         break;
999                 case 'u':
1000                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1001                         break;
1002                 case 't':
1003                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1004                         break;
1005                 default:
1006                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1007                                 "unknown. skipped\n", *str);
1008                 }
1009         }
1010
1011 check_slabs:
1012         if (*str == ',')
1013                 slub_debug_slabs = str + 1;
1014 out:
1015         return 1;
1016 }
1017
1018 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1019
1020 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1021         unsigned long flags, const char *name,
1022         void (*ctor)(void *))
1023 {
1024         /*
1025          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1026          */
1027         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1028             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1029                         flags |= slub_debug;
1030
1031         return flags;
1032 }
1033 #else
1034 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1035                         struct page *page, void *object) {}
1036
1037 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1038         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1039
1040 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1041         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1042
1043 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1044                         { return 1; }
1045 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1046                         void *object, int active) { return 1; }
1047 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1048 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1049         unsigned long flags, const char *name,
1050         void (*ctor)(void *))
1051 {
1052         return flags;
1053 }
1054 #define slub_debug 0
1055
1056 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1057                                                         { return 0; }
1058 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1059                                                         int objects) {}
1060 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1061                                                         int objects) {}
1062 #endif
1063
1064 /*
1065  * Slab allocation and freeing
1066  */
1067 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1068                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1069 {
1070         int order = oo_order(oo);
1071
1072         if (node == -1)
1073                 return alloc_pages(flags, order);
1074         else
1075                 return alloc_pages_node(node, flags, order);
1076 }
1077
1078 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1079 {
1080         struct page *page;
1081         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1082
1083         flags |= s->allocflags;
1084
1085         page = alloc_slab_page(flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY, node,
1086                                                                         oo);
1087         if (unlikely(!page)) {
1088                 oo = s->min;
1089                 /*
1090                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1091                  * Try a lower order alloc if possible
1092                  */
1093                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1094                 if (!page)
1095                         return NULL;
1096
1097                 stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), ORDER_FALLBACK);
1098         }
1099         page->objects = oo_objects(oo);
1100         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1101                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1102                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1103                 1 << oo_order(oo));
1104
1105         return page;
1106 }
1107
1108 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1109                                 void *object)
1110 {
1111         setup_object_debug(s, page, object);
1112         if (unlikely(s->ctor))
1113                 s->ctor(object);
1114 }
1115
1116 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1117 {
1118         struct page *page;
1119         void *start;
1120         void *last;
1121         void *p;
1122
1123         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1124
1125         page = allocate_slab(s,
1126                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1127         if (!page)
1128                 goto out;
1129
1130         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1131         page->slab = s;
1132         page->flags |= 1 << PG_slab;
1133         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1134                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1135                 __SetPageSlubDebug(page);
1136
1137         start = page_address(page);
1138
1139         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1140                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1141
1142         last = start;
1143         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1144                 setup_object(s, page, last);
1145                 set_freepointer(s, last, p);
1146                 last = p;
1147         }
1148         setup_object(s, page, last);
1149         set_freepointer(s, last, NULL);
1150
1151         page->freelist = start;
1152         page->inuse = 0;
1153 out:
1154         return page;
1155 }
1156
1157 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1158 {
1159         int order = compound_order(page);
1160         int pages = 1 << order;
1161
1162         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1163                 void *p;
1164
1165                 slab_pad_check(s, page);
1166                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1167                                                 page->objects)
1168                         check_object(s, page, p, 0);
1169                 __ClearPageSlubDebug(page);
1170         }
1171
1172         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1173                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1174                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1175                 -pages);
1176
1177         __ClearPageSlab(page);
1178         reset_page_mapcount(page);
1179         if (current->reclaim_state)
1180                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1181         __free_pages(page, order);
1182 }
1183
1184 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1185 {
1186         struct page *page;
1187
1188         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1189         __free_slab(page->slab, page);
1190 }
1191
1192 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1193 {
1194         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1195                 /*
1196                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1197                  */
1198                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1199
1200                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1201         } else
1202                 __free_slab(s, page);
1203 }
1204
1205 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1206 {
1207         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1208         free_slab(s, page);
1209 }
1210
1211 /*
1212  * Per slab locking using the pagelock
1213  */
1214 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1215 {
1216         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1217 }
1218
1219 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1220 {
1221         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1222 }
1223
1224 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1225 {
1226         int rc = 1;
1227
1228         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1229         return rc;
1230 }
1231
1232 /*
1233  * Management of partially allocated slabs
1234  */
1235 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1236                                 struct page *page, int tail)
1237 {
1238         spin_lock(&n->list_lock);
1239         n->nr_partial++;
1240         if (tail)
1241                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1242         else
1243                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1244         spin_unlock(&n->list_lock);
1245 }
1246
1247 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1248 {
1249         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1250
1251         spin_lock(&n->list_lock);
1252         list_del(&page->lru);
1253         n->nr_partial--;
1254         spin_unlock(&n->list_lock);
1255 }
1256
1257 /*
1258  * Lock slab and remove from the partial list.
1259  *
1260  * Must hold list_lock.
1261  */
1262 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1263                                                         struct page *page)
1264 {
1265         if (slab_trylock(page)) {
1266                 list_del(&page->lru);
1267                 n->nr_partial--;
1268                 __SetPageSlubFrozen(page);
1269                 return 1;
1270         }
1271         return 0;
1272 }
1273
1274 /*
1275  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1276  */
1277 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1278 {
1279         struct page *page;
1280
1281         /*
1282          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1283          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1284          * partial slab and there is none available then get_partials()
1285          * will return NULL.
1286          */
1287         if (!n || !n->nr_partial)
1288                 return NULL;
1289
1290         spin_lock(&n->list_lock);
1291         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1292                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1293                         goto out;
1294         page = NULL;
1295 out:
1296         spin_unlock(&n->list_lock);
1297         return page;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1302  */
1303 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1304 {
1305 #ifdef CONFIG_NUMA
1306         struct zonelist *zonelist;
1307         struct zoneref *z;
1308         struct zone *zone;
1309         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1310         struct page *page;
1311
1312         /*
1313          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1314          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1315          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1316          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1317          *
1318          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1319          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1320          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1321          * from other nodes and filled up.
1322          *
1323          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1324          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1325          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1326          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1327          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1328          * with available objects.
1329          */
1330         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1331                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1332                 return NULL;
1333
1334         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1335         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1336                 struct kmem_cache_node *n;
1337
1338                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1339
1340                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1341                                 n->nr_partial > n->min_partial) {
1342                         page = get_partial_node(n);
1343                         if (page)
1344                                 return page;
1345                 }
1346         }
1347 #endif
1348         return NULL;
1349 }
1350
1351 /*
1352  * Get a partial page, lock it and return it.
1353  */
1354 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1355 {
1356         struct page *page;
1357         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1358
1359         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1360         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1361                 return page;
1362
1363         return get_any_partial(s, flags);
1364 }
1365
1366 /*
1367  * Move a page back to the lists.
1368  *
1369  * Must be called with the slab lock held.
1370  *
1371  * On exit the slab lock will have been dropped.
1372  */
1373 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1374 {
1375         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1376         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1377
1378         __ClearPageSlubFrozen(page);
1379         if (page->inuse) {
1380
1381                 if (page->freelist) {
1382                         add_partial(n, page, tail);
1383                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1384                 } else {
1385                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1386                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1387                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1388                                 add_full(n, page);
1389                 }
1390                 slab_unlock(page);
1391         } else {
1392                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1393                 if (n->nr_partial < n->min_partial) {
1394                         /*
1395                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1396                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1397                          * to come after the other slabs with objects in
1398                          * so that the others get filled first. That way the
1399                          * size of the partial list stays small.
1400                          *
1401                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1402                          * the partial list.
1403                          */
1404                         add_partial(n, page, 1);
1405                         slab_unlock(page);
1406                 } else {
1407                         slab_unlock(page);
1408                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1409                         discard_slab(s, page);
1410                 }
1411         }
1412 }
1413
1414 /*
1415  * Remove the cpu slab
1416  */
1417 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1418 {
1419         struct page *page = c->page;
1420         int tail = 1;
1421
1422         if (page->freelist)
1423                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1424         /*
1425          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1426          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1427          * to occur.
1428          */
1429         while (unlikely(c->freelist)) {
1430                 void **object;
1431
1432                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1433
1434                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1435                 object = c->freelist;
1436                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1437
1438                 /* And put onto the regular freelist */
1439                 object[c->offset] = page->freelist;
1440                 page->freelist = object;
1441                 page->inuse--;
1442         }
1443         c->page = NULL;
1444         unfreeze_slab(s, page, tail);
1445 }
1446
1447 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1448 {
1449         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1450         slab_lock(c->page);
1451         deactivate_slab(s, c);
1452 }
1453
1454 /*
1455  * Flush cpu slab.
1456  *
1457  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1458  */
1459 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1460 {
1461         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1462
1463         if (likely(c && c->page))
1464                 flush_slab(s, c);
1465 }
1466
1467 static void flush_cpu_slab(void *d)
1468 {
1469         struct kmem_cache *s = d;
1470
1471         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1472 }
1473
1474 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1475 {
1476         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1477 }
1478
1479 /*
1480  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1481  * locality expectations.
1482  */
1483 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1484 {
1485 #ifdef CONFIG_NUMA
1486         if (node != -1 && c->node != node)
1487                 return 0;
1488 #endif
1489         return 1;
1490 }
1491
1492 /*
1493  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1494  * debugging duties.
1495  *
1496  * Interrupts are disabled.
1497  *
1498  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1499  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1500  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1501  *
1502  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1503  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1504  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1505  *
1506  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1507  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1508  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1509  */
1510 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1511                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1512 {
1513         void **object;
1514         struct page *new;
1515
1516         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1517         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1518
1519         if (!c->page)
1520                 goto new_slab;
1521
1522         slab_lock(c->page);
1523         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1524                 goto another_slab;
1525
1526         stat(c, ALLOC_REFILL);
1527
1528 load_freelist:
1529         object = c->page->freelist;
1530         if (unlikely(!object))
1531                 goto another_slab;
1532         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1533                 goto debug;
1534
1535         c->freelist = object[c->offset];
1536         c->page->inuse = c->page->objects;
1537         c->page->freelist = NULL;
1538         c->node = page_to_nid(c->page);
1539 unlock_out:
1540         slab_unlock(c->page);
1541         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1542         return object;
1543
1544 another_slab:
1545         deactivate_slab(s, c);
1546
1547 new_slab:
1548         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1549         if (new) {
1550                 c->page = new;
1551                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1552                 goto load_freelist;
1553         }
1554
1555         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1556                 local_irq_enable();
1557
1558         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1559
1560         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1561                 local_irq_disable();
1562
1563         if (new) {
1564                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1565                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1566                 if (c->page)
1567                         flush_slab(s, c);
1568                 slab_lock(new);
1569                 __SetPageSlubFrozen(new);
1570                 c->page = new;
1571                 goto load_freelist;
1572         }
1573         return NULL;
1574 debug:
1575         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1576                 goto another_slab;
1577
1578         c->page->inuse++;
1579         c->page->freelist = object[c->offset];
1580         c->node = -1;
1581         goto unlock_out;
1582 }
1583
1584 /*
1585  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1586  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1587  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1588  *
1589  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1590  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1591  *
1592  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1593  */
1594 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1595                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1596 {
1597         void **object;
1598         struct kmem_cache_cpu *c;
1599         unsigned long flags;
1600         unsigned int objsize;
1601
1602         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1603
1604         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags))
1605                 return NULL;
1606
1607         local_irq_save(flags);
1608         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1609         objsize = c->objsize;
1610         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1611
1612                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1613
1614         else {
1615                 object = c->freelist;
1616                 c->freelist = object[c->offset];
1617                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1618         }
1619         local_irq_restore(flags);
1620
1621         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1622                 memset(object, 0, objsize);
1623
1624         return object;
1625 }
1626
1627 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1628 {
1629         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1630 }
1631 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1632
1633 #ifdef CONFIG_NUMA
1634 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1635 {
1636         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1637 }
1638 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1639 #endif
1640
1641 /*
1642  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1643  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1644  *
1645  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1646  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1647  * handling required then we can return immediately.
1648  */
1649 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1650                         void *x, unsigned long addr, unsigned int offset)
1651 {
1652         void *prior;
1653         void **object = (void *)x;
1654         struct kmem_cache_cpu *c;
1655
1656         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1657         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1658         slab_lock(page);
1659
1660         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1661                 goto debug;
1662
1663 checks_ok:
1664         prior = object[offset] = page->freelist;
1665         page->freelist = object;
1666         page->inuse--;
1667
1668         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1669                 stat(c, FREE_FROZEN);
1670                 goto out_unlock;
1671         }
1672
1673         if (unlikely(!page->inuse))
1674                 goto slab_empty;
1675
1676         /*
1677          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1678          * then add it.
1679          */
1680         if (unlikely(!prior)) {
1681                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1682                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1683         }
1684
1685 out_unlock:
1686         slab_unlock(page);
1687         return;
1688
1689 slab_empty:
1690         if (prior) {
1691                 /*
1692                  * Slab still on the partial list.
1693                  */
1694                 remove_partial(s, page);
1695                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1696         }
1697         slab_unlock(page);
1698         stat(c, FREE_SLAB);
1699         discard_slab(s, page);
1700         return;
1701
1702 debug:
1703         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1704                 goto out_unlock;
1705         goto checks_ok;
1706 }
1707
1708 /*
1709  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1710  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1711  *
1712  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1713  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1714  * the item before.
1715  *
1716  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1717  * with all sorts of special processing.
1718  */
1719 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1720                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1721 {
1722         void **object = (void *)x;
1723         struct kmem_cache_cpu *c;
1724         unsigned long flags;
1725
1726         local_irq_save(flags);
1727         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1728         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1729         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1730                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1731         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1732                 object[c->offset] = c->freelist;
1733                 c->freelist = object;
1734                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1735         } else
1736                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1737
1738         local_irq_restore(flags);
1739 }
1740
1741 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1742 {
1743         struct page *page;
1744
1745         page = virt_to_head_page(x);
1746
1747         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1748 }
1749 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1750
1751 /* Figure out on which slab page the object resides */
1752 static struct page *get_object_page(const void *x)
1753 {
1754         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1755
1756         if (!PageSlab(page))
1757                 return NULL;
1758
1759         return page;
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1764  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1765  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1766  * another.
1767  *
1768  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1769  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1770  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1771  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1772  * locking overhead.
1773  */
1774
1775 /*
1776  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1777  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1778  * and increases the number of allocations possible without having to
1779  * take the list_lock.
1780  */
1781 static int slub_min_order;
1782 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1783 static int slub_min_objects;
1784
1785 /*
1786  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1787  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1788  */
1789 static int slub_nomerge;
1790
1791 /*
1792  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1793  *
1794  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1795  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1796  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1797  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1798  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1799  * would be wasted.
1800  *
1801  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1802  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1803  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1804  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1805  *
1806  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1807  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1808  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1809  * of space in favor of a small page order.
1810  *
1811  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1812  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1813  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1814  * the smallest order which will fit the object.
1815  */
1816 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1817                                 int max_order, int fract_leftover)
1818 {
1819         int order;
1820         int rem;
1821         int min_order = slub_min_order;
1822
1823         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1824                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1825
1826         for (order = max(min_order,
1827                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1828                         order <= max_order; order++) {
1829
1830                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1831
1832                 if (slab_size < min_objects * size)
1833                         continue;
1834
1835                 rem = slab_size % size;
1836
1837                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1838                         break;
1839
1840         }
1841
1842         return order;
1843 }
1844
1845 static inline int calculate_order(int size)
1846 {
1847         int order;
1848         int min_objects;
1849         int fraction;
1850
1851         /*
1852          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1853          * works by first attempting to generate a layout with
1854          * the best configuration and backing off gradually.
1855          *
1856          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1857          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1858          */
1859         min_objects = slub_min_objects;
1860         if (!min_objects)
1861                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1862         while (min_objects > 1) {
1863                 fraction = 16;
1864                 while (fraction >= 4) {
1865                         order = slab_order(size, min_objects,
1866                                                 slub_max_order, fraction);
1867                         if (order <= slub_max_order)
1868                                 return order;
1869                         fraction /= 2;
1870                 }
1871                 min_objects /= 2;
1872         }
1873
1874         /*
1875          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1876          * lets see if we can place a single object there.
1877          */
1878         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1879         if (order <= slub_max_order)
1880                 return order;
1881
1882         /*
1883          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1884          */
1885         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1886         if (order <= MAX_ORDER)
1887                 return order;
1888         return -ENOSYS;
1889 }
1890
1891 /*
1892  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1893  */
1894 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1895                 unsigned long align, unsigned long size)
1896 {
1897         /*
1898          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1899          * suggestion if the object is sufficiently large.
1900          *
1901          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1902          * alignment though. If that is greater then use it.
1903          */
1904         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1905                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1906                 while (size <= ralign / 2)
1907                         ralign /= 2;
1908                 align = max(align, ralign);
1909         }
1910
1911         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1912                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1913
1914         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1915 }
1916
1917 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1918                         struct kmem_cache_cpu *c)
1919 {
1920         c->page = NULL;
1921         c->freelist = NULL;
1922         c->node = 0;
1923         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1924         c->objsize = s->objsize;
1925 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1926         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1927 #endif
1928 }
1929
1930 static void
1931 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
1932 {
1933         n->nr_partial = 0;
1934
1935         /*
1936          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
1937          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
1938          */
1939         n->min_partial = ilog2(s->size);
1940         if (n->min_partial < MIN_PARTIAL)
1941                 n->min_partial = MIN_PARTIAL;
1942         else if (n->min_partial > MAX_PARTIAL)
1943                 n->min_partial = MAX_PARTIAL;
1944
1945         spin_lock_init(&n->list_lock);
1946         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1947 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1948         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1949         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
1950         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1951 #endif
1952 }
1953
1954 #ifdef CONFIG_SMP
1955 /*
1956  * Per cpu array for per cpu structures.
1957  *
1958  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1959  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1960  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1961  * beneficial for the kmalloc caches.
1962  *
1963  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1964  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1965  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1966  *
1967  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1968  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1969  */
1970 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1971
1972 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1973                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1974
1975 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1976 static DECLARE_BITMAP(kmem_cach_cpu_free_init_once, CONFIG_NR_CPUS);
1977
1978 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1979                                                         int cpu, gfp_t flags)
1980 {
1981         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1982
1983         if (c)
1984                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1985                                 (void *)c->freelist;
1986         else {
1987                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1988                 c = kmalloc_node(
1989                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
1990                         flags, cpu_to_node(cpu));
1991                 if (!c)
1992                         return NULL;
1993         }
1994
1995         init_kmem_cache_cpu(s, c);
1996         return c;
1997 }
1998
1999 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
2000 {
2001         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
2002                         c >= per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
2003                 kfree(c);
2004                 return;
2005         }
2006         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2007         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
2008 }
2009
2010 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2011 {
2012         int cpu;
2013
2014         for_each_online_cpu(cpu) {
2015                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2016
2017                 if (c) {
2018                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2019                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2020                 }
2021         }
2022 }
2023
2024 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2025 {
2026         int cpu;
2027
2028         for_each_online_cpu(cpu) {
2029                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2030
2031                 if (c)
2032                         continue;
2033
2034                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2035                 if (!c) {
2036                         free_kmem_cache_cpus(s);
2037                         return 0;
2038                 }
2039                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2040         }
2041         return 1;
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Initialize the per cpu array.
2046  */
2047 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2048 {
2049         int i;
2050
2051         if (cpumask_test_cpu(cpu, to_cpumask(kmem_cach_cpu_free_init_once)))
2052                 return;
2053
2054         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2055                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2056
2057         cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(kmem_cach_cpu_free_init_once));
2058 }
2059
2060 static void __init init_alloc_cpu(void)
2061 {
2062         int cpu;
2063
2064         for_each_online_cpu(cpu)
2065                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2066   }
2067
2068 #else
2069 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2070 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2071
2072 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2073 {
2074         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2075         return 1;
2076 }
2077 #endif
2078
2079 #ifdef CONFIG_NUMA
2080 /*
2081  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2082  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2083  * possible.
2084  *
2085  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2086  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2087  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2088  */
2089 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2090 {
2091         struct page *page;
2092         struct kmem_cache_node *n;
2093         unsigned long flags;
2094
2095         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2096
2097         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2098
2099         BUG_ON(!page);
2100         if (page_to_nid(page) != node) {
2101                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2102                                 "node %d\n", node);
2103                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2104                                 "in order to be able to continue\n");
2105         }
2106
2107         n = page->freelist;
2108         BUG_ON(!n);
2109         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2110         page->inuse++;
2111         kmalloc_caches->node[node] = n;
2112 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2113         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2114         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2115 #endif
2116         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2117         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2118
2119         /*
2120          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2121          * so even though there cannot be a race this early in
2122          * the boot sequence, we still disable irqs.
2123          */
2124         local_irq_save(flags);
2125         add_partial(n, page, 0);
2126         local_irq_restore(flags);
2127 }
2128
2129 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2130 {
2131         int node;
2132
2133         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2134                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2135                 if (n && n != &s->local_node)
2136                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2137                 s->node[node] = NULL;
2138         }
2139 }
2140
2141 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2142 {
2143         int node;
2144         int local_node;
2145
2146         if (slab_state >= UP)
2147                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2148         else
2149                 local_node = 0;
2150
2151         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2152                 struct kmem_cache_node *n;
2153
2154                 if (local_node == node)
2155                         n = &s->local_node;
2156                 else {
2157                         if (slab_state == DOWN) {
2158                                 early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2159                                 continue;
2160                         }
2161                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2162                                                         gfpflags, node);
2163
2164                         if (!n) {
2165                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2166                                 return 0;
2167                         }
2168
2169                 }
2170                 s->node[node] = n;
2171                 init_kmem_cache_node(n, s);
2172         }
2173         return 1;
2174 }
2175 #else
2176 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2177 {
2178 }
2179
2180 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2181 {
2182         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2183         return 1;
2184 }
2185 #endif
2186
2187 /*
2188  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2189  * a slab object.
2190  */
2191 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2192 {
2193         unsigned long flags = s->flags;
2194         unsigned long size = s->objsize;
2195         unsigned long align = s->align;
2196         int order;
2197
2198         /*
2199          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2200          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2201          * the possible location of the free pointer.
2202          */
2203         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2204
2205 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2206         /*
2207          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2208          * the slab may touch the object after free or before allocation
2209          * then we should never poison the object itself.
2210          */
2211         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2212                         !s->ctor)
2213                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2214         else
2215                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2216
2217
2218         /*
2219          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2220          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2221          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2222          */
2223         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2224                 size += sizeof(void *);
2225 #endif
2226
2227         /*
2228          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2229          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2230          */
2231         s->inuse = size;
2232
2233         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2234                 s->ctor)) {
2235                 /*
2236                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2237                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2238                  * kmem_cache_free.
2239                  *
2240                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2241                  * destructor or are poisoning the objects.
2242                  */
2243                 s->offset = size;
2244                 size += sizeof(void *);
2245         }
2246
2247 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2248         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2249                 /*
2250                  * Need to store information about allocs and frees after
2251                  * the object.
2252                  */
2253                 size += 2 * sizeof(struct track);
2254
2255         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2256                 /*
2257                  * Add some empty padding so that we can catch
2258                  * overwrites from earlier objects rather than let
2259                  * tracking information or the free pointer be
2260                  * corrupted if a user writes before the start
2261                  * of the object.
2262                  */
2263                 size += sizeof(void *);
2264 #endif
2265
2266         /*
2267          * Determine the alignment based on various parameters that the
2268          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2269          * on bootup.
2270          */
2271         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2272
2273         /*
2274          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2275          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2276          * each object to conform to the alignment.
2277          */
2278         size = ALIGN(size, align);
2279         s->size = size;
2280         if (forced_order >= 0)
2281                 order = forced_order;
2282         else
2283                 order = calculate_order(size);
2284
2285         if (order < 0)
2286                 return 0;
2287
2288         s->allocflags = 0;
2289         if (order)
2290                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2291
2292         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2293                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2294
2295         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2296                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2297
2298         /*
2299          * Determine the number of objects per slab
2300          */
2301         s->oo = oo_make(order, size);
2302         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2303         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2304                 s->max = s->oo;
2305
2306         return !!oo_objects(s->oo);
2307
2308 }
2309
2310 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2311                 const char *name, size_t size,
2312                 size_t align, unsigned long flags,
2313                 void (*ctor)(void *))
2314 {
2315         memset(s, 0, kmem_size);
2316         s->name = name;
2317         s->ctor = ctor;
2318         s->objsize = size;
2319         s->align = align;
2320         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2321
2322         if (!calculate_sizes(s, -1))
2323                 goto error;
2324
2325         s->refcount = 1;
2326 #ifdef CONFIG_NUMA
2327         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2328 #endif
2329         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2330                 goto error;
2331
2332         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2333                 return 1;
2334         free_kmem_cache_nodes(s);
2335 error:
2336         if (flags & SLAB_PANIC)
2337                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2338                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2339                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2340                         s->offset, flags);
2341         return 0;
2342 }
2343
2344 /*
2345  * Check if a given pointer is valid
2346  */
2347 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2348 {
2349         struct page *page;
2350
2351         page = get_object_page(object);
2352
2353         if (!page || s != page->slab)
2354                 /* No slab or wrong slab */
2355                 return 0;
2356
2357         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2358                 return 0;
2359
2360         /*
2361          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2362          * But this would be too expensive and it seems that the main
2363          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2364          * to a certain slab.
2365          */
2366         return 1;
2367 }
2368 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2369
2370 /*
2371  * Determine the size of a slab object
2372  */
2373 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2374 {
2375         return s->objsize;
2376 }
2377 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2378
2379 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2380 {
2381         return s->name;
2382 }
2383 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2384
2385 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2386                                                         const char *text)
2387 {
2388 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2389         void *addr = page_address(page);
2390         void *p;
2391         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2392
2393         bitmap_zero(map, page->objects);
2394         slab_err(s, page, "%s", text);
2395         slab_lock(page);
2396         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2397                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2398
2399         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2400
2401                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2402                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2403                                                         p, p - addr);
2404                         print_tracking(s, p);
2405                 }
2406         }
2407         slab_unlock(page);
2408 #endif
2409 }
2410
2411 /*
2412  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2413  */
2414 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2415 {
2416         unsigned long flags;
2417         struct page *page, *h;
2418
2419         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2420         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2421                 if (!page->inuse) {
2422                         list_del(&page->lru);
2423                         discard_slab(s, page);
2424                         n->nr_partial--;
2425                 } else {
2426                         list_slab_objects(s, page,
2427                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2428                 }
2429         }
2430         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2431 }
2432
2433 /*
2434  * Release all resources used by a slab cache.
2435  */
2436 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2437 {
2438         int node;
2439
2440         flush_all(s);
2441
2442         /* Attempt to free all objects */
2443         free_kmem_cache_cpus(s);
2444         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2445                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2446
2447                 free_partial(s, n);
2448                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2449                         return 1;
2450         }
2451         free_kmem_cache_nodes(s);
2452         return 0;
2453 }
2454
2455 /*
2456  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2457  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2458  */
2459 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2460 {
2461         down_write(&slub_lock);
2462         s->refcount--;
2463         if (!s->refcount) {
2464                 list_del(&s->list);
2465                 up_write(&slub_lock);
2466                 if (kmem_cache_close(s)) {
2467                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2468                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2469                         dump_stack();
2470                 }
2471                 sysfs_slab_remove(s);
2472         } else
2473                 up_write(&slub_lock);
2474 }
2475 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2476
2477 /********************************************************************
2478  *              Kmalloc subsystem
2479  *******************************************************************/
2480
2481 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1] __cacheline_aligned;
2482 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2483
2484 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2485 {
2486         get_option(&str, &slub_min_order);
2487
2488         return 1;
2489 }
2490
2491 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2492
2493 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2494 {
2495         get_option(&str, &slub_max_order);
2496
2497         return 1;
2498 }
2499
2500 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2501
2502 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2503 {
2504         get_option(&str, &slub_min_objects);
2505
2506         return 1;
2507 }
2508
2509 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2510
2511 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2512 {
2513         slub_nomerge = 1;
2514         return 1;
2515 }
2516
2517 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2518
2519 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2520                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2521 {
2522         unsigned int flags = 0;
2523
2524         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2525                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2526
2527         down_write(&slub_lock);
2528         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2529                                                                 flags, NULL))
2530                 goto panic;
2531
2532         list_add(&s->list, &slab_caches);
2533         up_write(&slub_lock);
2534         if (sysfs_slab_add(s))
2535                 goto panic;
2536         return s;
2537
2538 panic:
2539         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2540 }
2541
2542 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2543 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT + 1];
2544
2545 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2546 {
2547         struct kmem_cache *s;
2548
2549         down_write(&slub_lock);
2550         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2551                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2552                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2553                         sysfs_slab_add(s);
2554                 }
2555         }
2556         up_write(&slub_lock);
2557 }
2558
2559 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2560
2561 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2562 {
2563         struct kmem_cache *s;
2564         char *text;
2565         size_t realsize;
2566
2567         s = kmalloc_caches_dma[index];
2568         if (s)
2569                 return s;
2570
2571         /* Dynamically create dma cache */
2572         if (flags & __GFP_WAIT)
2573                 down_write(&slub_lock);
2574         else {
2575                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2576                         goto out;
2577         }
2578
2579         if (kmalloc_caches_dma[index])
2580                 goto unlock_out;
2581
2582         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2583         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2584                          (unsigned int)realsize);
2585         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2586
2587         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2588                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2589                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2590                 kfree(s);
2591                 kfree(text);
2592                 goto unlock_out;
2593         }
2594
2595         list_add(&s->list, &slab_caches);
2596         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2597
2598         schedule_work(&sysfs_add_work);
2599
2600 unlock_out:
2601         up_write(&slub_lock);
2602 out:
2603         return kmalloc_caches_dma[index];
2604 }
2605 #endif
2606
2607 /*
2608  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2609  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2610  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2611  * fls.
2612  */
2613 static s8 size_index[24] = {
2614         3,      /* 8 */
2615         4,      /* 16 */
2616         5,      /* 24 */
2617         5,      /* 32 */
2618         6,      /* 40 */
2619         6,      /* 48 */
2620         6,      /* 56 */
2621         6,      /* 64 */
2622         1,      /* 72 */
2623         1,      /* 80 */
2624         1,      /* 88 */
2625         1,      /* 96 */
2626         7,      /* 104 */
2627         7,      /* 112 */
2628         7,      /* 120 */
2629         7,      /* 128 */
2630         2,      /* 136 */
2631         2,      /* 144 */
2632         2,      /* 152 */
2633         2,      /* 160 */
2634         2,      /* 168 */
2635         2,      /* 176 */
2636         2,      /* 184 */
2637         2       /* 192 */
2638 };
2639
2640 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2641 {
2642         int index;
2643
2644         if (size <= 192) {
2645                 if (!size)
2646                         return ZERO_SIZE_PTR;
2647
2648                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2649         } else
2650                 index = fls(size - 1);
2651
2652 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2653         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2654                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2655
2656 #endif
2657         return &kmalloc_caches[index];
2658 }
2659
2660 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2661 {
2662         struct kmem_cache *s;
2663
2664         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2665                 return kmalloc_large(size, flags);
2666
2667         s = get_slab(size, flags);
2668
2669         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2670                 return s;
2671
2672         return slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2673 }
2674 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2675
2676 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2677 {
2678         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2679                                                 get_order(size));
2680
2681         if (page)
2682                 return page_address(page);
2683         else
2684                 return NULL;
2685 }
2686
2687 #ifdef CONFIG_NUMA
2688 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2689 {
2690         struct kmem_cache *s;
2691
2692         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2693                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2694
2695         s = get_slab(size, flags);
2696
2697         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2698                 return s;
2699
2700         return slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2701 }
2702 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2703 #endif
2704
2705 size_t ksize(const void *object)
2706 {
2707         struct page *page;
2708         struct kmem_cache *s;
2709
2710         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2711                 return 0;
2712
2713         page = virt_to_head_page(object);
2714
2715         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2716                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2717                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2718         }
2719         s = page->slab;
2720
2721 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2722         /*
2723          * Debugging requires use of the padding between object
2724          * and whatever may come after it.
2725          */
2726         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2727                 return s->objsize;
2728
2729 #endif
2730         /*
2731          * If we have the need to store the freelist pointer
2732          * back there or track user information then we can
2733          * only use the space before that information.
2734          */
2735         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2736                 return s->inuse;
2737         /*
2738          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2739          */
2740         return s->size;
2741 }
2742 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2743
2744 void kfree(const void *x)
2745 {
2746         struct page *page;
2747         void *object = (void *)x;
2748
2749         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2750                 return;
2751
2752         page = virt_to_head_page(x);
2753         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2754                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2755                 put_page(page);
2756                 return;
2757         }
2758         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2759 }
2760 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2761
2762 /*
2763  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2764  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2765  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2766  * and thus they can be removed from the partial lists.
2767  *
2768  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2769  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2770  * are freed in them.
2771  */
2772 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2773 {
2774         int node;
2775         int i;
2776         struct kmem_cache_node *n;
2777         struct page *page;
2778         struct page *t;
2779         int objects = oo_objects(s->max);
2780         struct list_head *slabs_by_inuse =
2781                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2782         unsigned long flags;
2783
2784         if (!slabs_by_inuse)
2785                 return -ENOMEM;
2786
2787         flush_all(s);
2788         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2789                 n = get_node(s, node);
2790
2791                 if (!n->nr_partial)
2792                         continue;
2793
2794                 for (i = 0; i < objects; i++)
2795                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2796
2797                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2798
2799                 /*
2800                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2801                  *
2802                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2803                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2804                  */
2805                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2806                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2807                                 /*
2808                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2809                                  * may have freed the last object and be
2810                                  * waiting to release the slab.
2811                                  */
2812                                 list_del(&page->lru);
2813                                 n->nr_partial--;
2814                                 slab_unlock(page);
2815                                 discard_slab(s, page);
2816                         } else {
2817                                 list_move(&page->lru,
2818                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2819                         }
2820                 }
2821
2822                 /*
2823                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2824                  * first and the least used slabs at the end.
2825                  */
2826                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2827                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2828
2829                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2830         }
2831
2832         kfree(slabs_by_inuse);
2833         return 0;
2834 }
2835 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2836
2837 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2838 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2839 {
2840         struct kmem_cache *s;
2841
2842         down_read(&slub_lock);
2843         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2844                 kmem_cache_shrink(s);
2845         up_read(&slub_lock);
2846
2847         return 0;
2848 }
2849
2850 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2851 {
2852         struct kmem_cache_node *n;
2853         struct kmem_cache *s;
2854         struct memory_notify *marg = arg;
2855         int offline_node;
2856
2857         offline_node = marg->status_change_nid;
2858
2859         /*
2860          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2861          * for it yet.
2862          */
2863         if (offline_node < 0)
2864                 return;
2865
2866         down_read(&slub_lock);
2867         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2868                 n = get_node(s, offline_node);
2869                 if (n) {
2870                         /*
2871                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2872                          * that is going down. We were unable to free them,
2873                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2874                          * callback. So, we must fail.
2875                          */
2876                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2877
2878                         s->node[offline_node] = NULL;
2879                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2880                 }
2881         }
2882         up_read(&slub_lock);
2883 }
2884
2885 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2886 {
2887         struct kmem_cache_node *n;
2888         struct kmem_cache *s;
2889         struct memory_notify *marg = arg;
2890         int nid = marg->status_change_nid;
2891         int ret = 0;
2892
2893         /*
2894          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2895          * already created. Nothing to do.
2896          */
2897         if (nid < 0)
2898                 return 0;
2899
2900         /*
2901          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2902          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2903          * online.
2904          */
2905         down_read(&slub_lock);
2906         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2907                 /*
2908                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2909                  *      since memory is not yet available from the node that
2910                  *      is brought up.
2911                  */
2912                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2913                 if (!n) {
2914                         ret = -ENOMEM;
2915                         goto out;
2916                 }
2917                 init_kmem_cache_node(n, s);
2918                 s->node[nid] = n;
2919         }
2920 out:
2921         up_read(&slub_lock);
2922         return ret;
2923 }
2924
2925 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2926                                 unsigned long action, void *arg)
2927 {
2928         int ret = 0;
2929
2930         switch (action) {
2931         case MEM_GOING_ONLINE:
2932                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2933                 break;
2934         case MEM_GOING_OFFLINE:
2935                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2936                 break;
2937         case MEM_OFFLINE:
2938         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2939                 slab_mem_offline_callback(arg);
2940                 break;
2941         case MEM_ONLINE:
2942         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2943                 break;
2944         }
2945         if (ret)
2946                 ret = notifier_from_errno(ret);
2947         else
2948                 ret = NOTIFY_OK;
2949         return ret;
2950 }
2951
2952 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2953
2954 /********************************************************************
2955  *                      Basic setup of slabs
2956  *******************************************************************/
2957
2958 void __init kmem_cache_init(void)
2959 {
2960         int i;
2961         int caches = 0;
2962
2963         init_alloc_cpu();
2964
2965 #ifdef CONFIG_NUMA
2966         /*
2967          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2968          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2969          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2970          */
2971         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2972                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2973         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2974         caches++;
2975
2976         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
2977 #endif
2978
2979         /* Able to allocate the per node structures */
2980         slab_state = PARTIAL;
2981
2982         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2983         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2984                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2985                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2986                 caches++;
2987                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2988                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2989                 caches++;
2990         }
2991
2992         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++) {
2993                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2994                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2995                 caches++;
2996         }
2997
2998
2999         /*
3000          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3001          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3002          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3003          *
3004          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3005          * handle the index determination for the smaller caches.
3006          *
3007          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3008          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3009          */
3010         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3011                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3012
3013         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3014                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3015
3016         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3017                 /*
3018                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3019                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3020                  * instead.
3021                  */
3022                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3023                         size_index[(i - 1) / 8] = 8;
3024         }
3025
3026         slab_state = UP;
3027
3028         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3029         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++)
3030                 kmalloc_caches[i]. name =
3031                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3032
3033 #ifdef CONFIG_SMP
3034         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3035         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3036                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3037 #else
3038         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3039 #endif
3040
3041         printk(KERN_INFO
3042                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3043                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3044                 caches, cache_line_size(),
3045                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3046                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3047 }
3048
3049 /*
3050  * Find a mergeable slab cache
3051  */
3052 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3053 {
3054         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3055                 return 1;
3056
3057         if (s->ctor)
3058                 return 1;
3059
3060         /*
3061          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3062          */
3063         if (s->refcount < 0)
3064                 return 1;
3065
3066         return 0;
3067 }
3068
3069 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3070                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3071                 void (*ctor)(void *))
3072 {
3073         struct kmem_cache *s;
3074
3075         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3076                 return NULL;
3077
3078         if (ctor)
3079                 return NULL;
3080
3081         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3082         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3083         size = ALIGN(size, align);
3084         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3085
3086         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3087                 if (slab_unmergeable(s))
3088                         continue;
3089
3090                 if (size > s->size)
3091                         continue;
3092
3093                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3094                                 continue;
3095                 /*
3096                  * Check if alignment is compatible.
3097                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3098                  */
3099                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3100                         continue;
3101
3102                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3103                         continue;
3104
3105                 return s;
3106         }
3107         return NULL;
3108 }
3109
3110 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3111                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3112 {
3113         struct kmem_cache *s;
3114
3115         down_write(&slub_lock);
3116         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3117         if (s) {
3118                 int cpu;
3119
3120                 s->refcount++;
3121                 /*
3122                  * Adjust the object sizes so that we clear
3123                  * the complete object on kzalloc.
3124                  */
3125                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3126
3127                 /*
3128                  * And then we need to update the object size in the
3129                  * per cpu structures
3130                  */
3131                 for_each_online_cpu(cpu)
3132                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3133
3134                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3135                 up_write(&slub_lock);
3136
3137                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3138                         down_write(&slub_lock);
3139                         s->refcount--;
3140                         up_write(&slub_lock);
3141                         goto err;
3142                 }
3143                 return s;
3144         }
3145
3146         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3147         if (s) {
3148                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3149                                 size, align, flags, ctor)) {
3150                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3151                         up_write(&slub_lock);
3152                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3153                                 down_write(&slub_lock);
3154                                 list_del(&s->list);
3155                                 up_write(&slub_lock);
3156                                 kfree(s);
3157                                 goto err;
3158                         }
3159                         return s;
3160                 }
3161                 kfree(s);
3162         }
3163         up_write(&slub_lock);
3164
3165 err:
3166         if (flags & SLAB_PANIC)
3167                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3168         else
3169                 s = NULL;
3170         return s;
3171 }
3172 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3173
3174 #ifdef CONFIG_SMP
3175 /*
3176  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3177  * necessary.
3178  */
3179 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3180                 unsigned long action, void *hcpu)
3181 {
3182         long cpu = (long)hcpu;
3183         struct kmem_cache *s;
3184         unsigned long flags;
3185
3186         switch (action) {
3187         case CPU_UP_PREPARE:
3188         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3189                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3190                 down_read(&slub_lock);
3191                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3192                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3193                                                         GFP_KERNEL);
3194                 up_read(&slub_lock);
3195                 break;
3196
3197         case CPU_UP_CANCELED:
3198         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3199         case CPU_DEAD:
3200         case CPU_DEAD_FROZEN:
3201                 down_read(&slub_lock);
3202                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3203                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3204
3205                         local_irq_save(flags);
3206                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3207                         local_irq_restore(flags);
3208                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3209                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3210                 }
3211                 up_read(&slub_lock);
3212                 break;
3213         default:
3214                 break;
3215         }
3216         return NOTIFY_OK;
3217 }
3218
3219 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3220         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3221 };
3222
3223 #endif
3224
3225 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3226 {
3227         struct kmem_cache *s;
3228
3229         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3230                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3231
3232         s = get_slab(size, gfpflags);
3233
3234         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3235                 return s;
3236
3237         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3238 }
3239
3240 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3241                                         int node, unsigned long caller)
3242 {
3243         struct kmem_cache *s;
3244
3245         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3246                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3247
3248         s = get_slab(size, gfpflags);
3249
3250         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3251                 return s;
3252
3253         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3254 }
3255
3256 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3257 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
3258                                         int (*get_count)(struct page *))
3259 {
3260         unsigned long flags;
3261         unsigned long x = 0;
3262         struct page *page;
3263
3264         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3265         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3266                 x += get_count(page);
3267         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3268         return x;
3269 }
3270
3271 static int count_inuse(struct page *page)
3272 {
3273         return page->inuse;
3274 }
3275
3276 static int count_total(struct page *page)
3277 {
3278         return page->objects;
3279 }
3280
3281 static int count_free(struct page *page)
3282 {
3283         return page->objects - page->inuse;
3284 }
3285
3286 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3287                                                 unsigned long *map)
3288 {
3289         void *p;
3290         void *addr = page_address(page);
3291
3292         if (!check_slab(s, page) ||
3293                         !on_freelist(s, page, NULL))
3294                 return 0;
3295
3296         /* Now we know that a valid freelist exists */
3297         bitmap_zero(map, page->objects);
3298
3299         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3300                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3301                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3302                         return 0;
3303         }
3304
3305         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3306                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3307                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3308                                 return 0;
3309         return 1;
3310 }
3311
3312 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3313                                                 unsigned long *map)
3314 {
3315         if (slab_trylock(page)) {
3316                 validate_slab(s, page, map);
3317                 slab_unlock(page);
3318         } else
3319                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3320                         s->name, page);
3321
3322         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3323                 if (!PageSlubDebug(page))
3324                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3325                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3326         } else {
3327                 if (PageSlubDebug(page))
3328                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3329                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3330         }
3331 }
3332
3333 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3334                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3335 {
3336         unsigned long count = 0;
3337         struct page *page;
3338         unsigned long flags;
3339
3340         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3341
3342         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3343                 validate_slab_slab(s, page, map);
3344                 count++;
3345         }
3346         if (count != n->nr_partial)
3347                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3348                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3349
3350         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3351                 goto out;
3352
3353         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3354                 validate_slab_slab(s, page, map);
3355                 count++;
3356         }
3357         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3358                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3359                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3360                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3361
3362 out:
3363         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3364         return count;
3365 }
3366
3367 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3368 {
3369         int node;
3370         unsigned long count = 0;
3371         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3372                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3373
3374         if (!map)
3375                 return -ENOMEM;
3376
3377         flush_all(s);
3378         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3379                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3380
3381                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3382         }
3383         kfree(map);
3384         return count;
3385 }
3386
3387 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3388 static void resiliency_test(void)
3389 {
3390         u8 *p;
3391
3392         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3393         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3394         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3395
3396         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3397         p[16] = 0x12;
3398         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3399                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3400
3401         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3402
3403         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3404         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3405         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3406         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3407                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3408         printk(KERN_ERR
3409                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3410
3411         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3412         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3413         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3414         *p = 0x56;
3415         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3416                                                                         p);
3417         printk(KERN_ERR
3418                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3419         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3420
3421         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3422         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3423         kfree(p);
3424         *p = 0x78;
3425         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3426         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3427
3428         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3429         kfree(p);
3430         p[50] = 0x9a;
3431         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3432                         p);
3433         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3434
3435         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3436         kfree(p);
3437         p[512] = 0xab;
3438         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3439         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3440 }
3441 #else
3442 static void resiliency_test(void) {};
3443 #endif
3444
3445 /*
3446  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3447  * and freed.
3448  */
3449
3450 struct location {
3451         unsigned long count;
3452         unsigned long addr;
3453         long long sum_time;
3454         long min_time;
3455         long max_time;
3456         long min_pid;
3457         long max_pid;
3458         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3459         nodemask_t nodes;
3460 };
3461
3462 struct loc_track {
3463         unsigned long max;
3464         unsigned long count;
3465         struct location *loc;
3466 };
3467
3468 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3469 {
3470         if (t->max)
3471                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3472                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3473 }
3474
3475 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3476 {
3477         struct location *l;
3478         int order;
3479
3480         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3481
3482         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3483         if (!l)
3484                 return 0;
3485
3486         if (t->count) {
3487                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3488                 free_loc_track(t);
3489         }
3490         t->max = max;
3491         t->loc = l;
3492         return 1;
3493 }
3494
3495 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3496                                 const struct track *track)
3497 {
3498         long start, end, pos;
3499         struct location *l;
3500         unsigned long caddr;
3501         unsigned long age = jiffies - track->when;
3502
3503         start = -1;
3504         end = t->count;
3505
3506         for ( ; ; ) {
3507                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3508
3509                 /*
3510                  * There is nothing at "end". If we end up there
3511                  * we need to add something to before end.
3512                  */
3513                 if (pos == end)
3514                         break;
3515
3516                 caddr = t->loc[pos].addr;
3517                 if (track->addr == caddr) {
3518
3519                         l = &t->loc[pos];
3520                         l->count++;
3521                         if (track->when) {
3522                                 l->sum_time += age;
3523                                 if (age < l->min_time)
3524                                         l->min_time = age;
3525                                 if (age > l->max_time)
3526                                         l->max_time = age;
3527
3528                                 if (track->pid < l->min_pid)
3529                                         l->min_pid = track->pid;
3530                                 if (track->pid > l->max_pid)
3531                                         l->max_pid = track->pid;
3532
3533                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3534                                                 to_cpumask(l->cpus));
3535                         }
3536                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3537                         return 1;
3538                 }
3539
3540                 if (track->addr < caddr)
3541                         end = pos;
3542                 else
3543                         start = pos;
3544         }
3545
3546         /*
3547          * Not found. Insert new tracking element.
3548          */
3549         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3550                 return 0;
3551
3552         l = t->loc + pos;
3553         if (pos < t->count)
3554                 memmove(l + 1, l,
3555                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3556         t->count++;
3557         l->count = 1;
3558         l->addr = track->addr;
3559         l->sum_time = age;
3560         l->min_time = age;
3561         l->max_time = age;
3562         l->min_pid = track->pid;
3563         l->max_pid = track->pid;
3564         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3565         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3566         nodes_clear(l->nodes);
3567         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3568         return 1;
3569 }
3570
3571 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3572                 struct page *page, enum track_item alloc)
3573 {
3574         void *addr = page_address(page);
3575         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3576         void *p;
3577
3578         bitmap_zero(map, page->objects);
3579         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3580                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3581
3582         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3583                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3584                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3585 }
3586
3587 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3588                                         enum track_item alloc)
3589 {
3590         int len = 0;
3591         unsigned long i;
3592         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3593         int node;
3594
3595         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3596                         GFP_TEMPORARY))
3597                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3598
3599         /* Push back cpu slabs */
3600         flush_all(s);
3601
3602         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3603                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3604                 unsigned long flags;
3605                 struct page *page;
3606
3607                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3608                         continue;
3609
3610                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3611                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3612                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3613                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3614                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3615                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3616         }
3617
3618         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3619                 struct location *l = &t.loc[i];
3620
3621                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3622                         break;
3623                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3624
3625                 if (l->addr)
3626                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3627                 else
3628                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3629
3630                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3631                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3632                                 l->min_time,
3633                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3634                                 l->max_time);
3635                 } else
3636                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3637                                 l->min_time);
3638
3639                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3640                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3641                                 l->min_pid, l->max_pid);
3642                 else
3643                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3644                                 l->min_pid);
3645
3646                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3647                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3648                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3649                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3650                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3651                                                  to_cpumask(l->cpus));
3652                 }
3653
3654                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3655                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3656                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3657                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3658                                         l->nodes);
3659                 }
3660
3661                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3662         }
3663
3664         free_loc_track(&t);
3665         if (!t.count)
3666                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3667         return len;
3668 }
3669
3670 enum slab_stat_type {
3671         SL_ALL,                 /* All slabs */
3672         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3673         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3674         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3675         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3676 };
3677
3678 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3679 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3680 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3681 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3682 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3683
3684 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3685                             char *buf, unsigned long flags)
3686 {
3687         unsigned long total = 0;
3688         int node;
3689         int x;
3690         unsigned long *nodes;
3691         unsigned long *per_cpu;
3692
3693         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3694         if (!nodes)
3695                 return -ENOMEM;
3696         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3697
3698         if (flags & SO_CPU) {
3699                 int cpu;
3700
3701                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3702                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3703
3704                         if (!c || c->node < 0)
3705                                 continue;
3706
3707                         if (c->page) {
3708                                         if (flags & SO_TOTAL)
3709                                                 x = c->page->objects;
3710                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3711                                         x = c->page->inuse;
3712                                 else
3713                                         x = 1;
3714
3715                                 total += x;
3716                                 nodes[c->node] += x;
3717                         }
3718                         per_cpu[c->node]++;
3719                 }
3720         }
3721
3722         if (flags & SO_ALL) {
3723                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3724                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3725
3726                 if (flags & SO_TOTAL)
3727                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3728                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3729                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3730                                 count_partial(n, count_free);
3731
3732                         else
3733                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3734                         total += x;
3735                         nodes[node] += x;
3736                 }
3737
3738         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3739                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3740                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3741
3742                         if (flags & SO_TOTAL)
3743                                 x = count_partial(n, count_total);
3744                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3745                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3746                         else
3747                                 x = n->nr_partial;
3748                         total += x;
3749                         nodes[node] += x;
3750                 }
3751         }
3752         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3753 #ifdef CONFIG_NUMA
3754         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3755                 if (nodes[node])
3756                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3757                                         node, nodes[node]);
3758 #endif
3759         kfree(nodes);
3760         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3761 }
3762
3763 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3764 {
3765         int node;
3766
3767         for_each_online_node(node) {
3768                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3769
3770                 if (!n)
3771                         continue;
3772
3773                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3774                         return 1;
3775         }
3776         return 0;
3777 }
3778
3779 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3780 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3781
3782 struct slab_attribute {
3783         struct attribute attr;
3784         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3785         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3786 };
3787
3788 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3789         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3790
3791 #define SLAB_ATTR(_name) \
3792         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3793         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3794
3795 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3796 {
3797         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3798 }
3799 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3800
3801 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3802 {
3803         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3804 }
3805 SLAB_ATTR_RO(align);
3806
3807 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3808 {
3809         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3810 }
3811 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3812
3813 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3814 {
3815         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3816 }
3817 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3818
3819 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3820                                 const char *buf, size_t length)
3821 {
3822         unsigned long order;
3823         int err;
3824
3825         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3826         if (err)
3827                 return err;
3828
3829         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3830                 return -EINVAL;
3831
3832         calculate_sizes(s, order);
3833         return length;
3834 }
3835
3836 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3837 {
3838         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3839 }
3840 SLAB_ATTR(order);
3841
3842 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3843 {
3844         if (s->ctor) {
3845                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3846
3847                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3848         }
3849         return 0;
3850 }
3851 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3852
3853 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3854 {
3855         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3856 }
3857 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3858
3859 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3860 {
3861         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3862 }
3863 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3864
3865 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3866 {
3867         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3868 }
3869 SLAB_ATTR_RO(partial);
3870
3871 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3872 {
3873         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3874 }
3875 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3876
3877 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3878 {
3879         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3880 }
3881 SLAB_ATTR_RO(objects);
3882
3883 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3884 {
3885         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3886 }
3887 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3888
3889 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3890 {
3891         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3892 }
3893 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3894
3895 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3896 {
3897         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3898 }
3899
3900 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3901                                 const char *buf, size_t length)
3902 {
3903         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3904         if (buf[0] == '1')
3905                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3906         return length;
3907 }
3908 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3909
3910 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3911 {
3912         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3913 }
3914
3915 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3916                                                         size_t length)
3917 {
3918         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3919         if (buf[0] == '1')
3920                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3921         return length;
3922 }
3923 SLAB_ATTR(trace);
3924
3925 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3926 {
3927         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3928 }
3929
3930 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3931                                 const char *buf, size_t length)
3932 {
3933         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3934         if (buf[0] == '1')
3935                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3936         return length;
3937 }
3938 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3939
3940 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3941 {
3942         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3943 }
3944 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3945
3946 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3947 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3948 {
3949         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3950 }
3951 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3952 #endif
3953
3954 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3955 {
3956         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3957 }
3958 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3959
3960 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3961 {
3962         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3963 }
3964
3965 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3966                                 const char *buf, size_t length)
3967 {
3968         if (any_slab_objects(s))
3969                 return -EBUSY;
3970
3971         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3972         if (buf[0] == '1')
3973                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3974         calculate_sizes(s, -1);
3975         return length;
3976 }
3977 SLAB_ATTR(red_zone);
3978
3979 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3980 {
3981         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3982 }
3983
3984 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3985                                 const char *buf, size_t length)
3986 {
3987         if (any_slab_objects(s))
3988                 return -EBUSY;
3989
3990         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3991         if (buf[0] == '1')
3992                 s->flags |= SLAB_POISON;
3993         calculate_sizes(s, -1);
3994         return length;
3995 }
3996 SLAB_ATTR(poison);
3997
3998 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3999 {
4000         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4001 }
4002
4003 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4004                                 const char *buf, size_t length)
4005 {
4006         if (any_slab_objects(s))
4007                 return -EBUSY;
4008
4009         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4010         if (buf[0] == '1')
4011                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4012         calculate_sizes(s, -1);
4013         return length;
4014 }
4015 SLAB_ATTR(store_user);
4016
4017 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4018 {
4019         return 0;
4020 }
4021
4022 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4023                         const char *buf, size_t length)
4024 {
4025         int ret = -EINVAL;
4026
4027         if (buf[0] == '1') {
4028                 ret = validate_slab_cache(s);
4029                 if (ret >= 0)
4030                         ret = length;
4031         }
4032         return ret;
4033 }
4034 SLAB_ATTR(validate);
4035
4036 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4037 {
4038         return 0;
4039 }
4040
4041 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4042                         const char *buf, size_t length)
4043 {
4044         if (buf[0] == '1') {
4045                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4046
4047                 if (rc)
4048                         return rc;
4049         } else
4050                 return -EINVAL;
4051         return length;
4052 }
4053 SLAB_ATTR(shrink);
4054
4055 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4056 {
4057         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4058                 return -ENOSYS;
4059         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4060 }
4061 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4062
4063 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4064 {
4065         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4066                 return -ENOSYS;
4067         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4068 }
4069 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4070
4071 #ifdef CONFIG_NUMA
4072 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4073 {
4074         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4075 }
4076
4077 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4078                                 const char *buf, size_t length)
4079 {
4080         unsigned long ratio;
4081         int err;
4082
4083         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4084         if (err)
4085                 return err;
4086
4087         if (ratio <= 100)
4088                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4089
4090         return length;
4091 }
4092 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4093 #endif
4094
4095 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4096 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4097 {
4098         unsigned long sum  = 0;
4099         int cpu;
4100         int len;
4101         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4102
4103         if (!data)
4104                 return -ENOMEM;
4105
4106         for_each_online_cpu(cpu) {
4107                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4108
4109                 data[cpu] = x;
4110                 sum += x;
4111         }
4112
4113         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4114
4115 #ifdef CONFIG_SMP
4116         for_each_online_cpu(cpu) {
4117                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4118                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4119         }
4120 #endif
4121         kfree(data);
4122         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4123 }
4124
4125 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4126 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4127 {                                                               \
4128         return show_stat(s, buf, si);                           \
4129 }                                                               \
4130 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4131
4132 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4133 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4134 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4135 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4136 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4137 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4138 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4139 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4140 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4141 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4142 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4143 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4144 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4145 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4146 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4147 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4148 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4149 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4150 #endif
4151
4152 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4153         &slab_size_attr.attr,
4154         &object_size_attr.attr,
4155         &objs_per_slab_attr.attr,
4156         &order_attr.attr,
4157         &objects_attr.attr,
4158         &objects_partial_attr.attr,
4159         &total_objects_attr.attr,
4160         &slabs_attr.attr,
4161         &partial_attr.attr,
4162         &cpu_slabs_attr.attr,
4163         &ctor_attr.attr,
4164         &aliases_attr.attr,
4165         &align_attr.attr,
4166         &sanity_checks_attr.attr,
4167         &trace_attr.attr,
4168         &hwcache_align_attr.attr,
4169         &reclaim_account_attr.attr,
4170         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4171         &red_zone_attr.attr,
4172         &poison_attr.attr,
4173         &store_user_attr.attr,
4174         &validate_attr.attr,
4175         &shrink_attr.attr,
4176         &alloc_calls_attr.attr,
4177         &free_calls_attr.attr,
4178 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4179         &cache_dma_attr.attr,
4180 #endif
4181 #ifdef CONFIG_NUMA
4182         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4183 #endif
4184 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4185         &alloc_fastpath_attr.attr,
4186         &alloc_slowpath_attr.attr,
4187         &free_fastpath_attr.attr,
4188         &free_slowpath_attr.attr,
4189         &free_frozen_attr.attr,
4190         &free_add_partial_attr.attr,
4191         &free_remove_partial_attr.attr,
4192         &alloc_from_partial_attr.attr,
4193         &alloc_slab_attr.attr,
4194         &alloc_refill_attr.attr,
4195         &free_slab_attr.attr,
4196         &cpuslab_flush_attr.attr,
4197         &deactivate_full_attr.attr,
4198         &deactivate_empty_attr.attr,
4199         &deactivate_to_head_attr.attr,
4200         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4201         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4202         &order_fallback_attr.attr,
4203 #endif
4204         NULL
4205 };
4206
4207 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4208         .attrs = slab_attrs,
4209 };
4210
4211 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4212                                 struct attribute *attr,
4213                                 char *buf)
4214 {
4215         struct slab_attribute *attribute;
4216         struct kmem_cache *s;
4217         int err;
4218
4219         attribute = to_slab_attr(attr);
4220         s = to_slab(kobj);
4221
4222         if (!attribute->show)
4223                 return -EIO;
4224
4225         err = attribute->show(s, buf);
4226
4227         return err;
4228 }
4229
4230 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4231                                 struct attribute *attr,
4232                                 const char *buf, size_t len)
4233 {
4234         struct slab_attribute *attribute;
4235         struct kmem_cache *s;
4236         int err;
4237
4238         attribute = to_slab_attr(attr);
4239         s = to_slab(kobj);
4240
4241         if (!attribute->store)
4242                 return -EIO;
4243
4244         err = attribute->store(s, buf, len);
4245
4246         return err;
4247 }
4248
4249 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4250 {
4251         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4252
4253         kfree(s);
4254 }
4255
4256 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4257         .show = slab_attr_show,
4258         .store = slab_attr_store,
4259 };
4260
4261 static struct kobj_type slab_ktype = {
4262         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4263         .release = kmem_cache_release
4264 };
4265
4266 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4267 {
4268         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4269
4270         if (ktype == &slab_ktype)
4271                 return 1;
4272         return 0;
4273 }
4274
4275 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4276         .filter = uevent_filter,
4277 };
4278
4279 static struct kset *slab_kset;
4280
4281 #define ID_STR_LENGTH 64
4282
4283 /* Create a unique string id for a slab cache:
4284  *
4285  * Format       :[flags-]size
4286  */
4287 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4288 {
4289         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4290         char *p = name;
4291
4292         BUG_ON(!name);
4293
4294         *p++ = ':';
4295         /*
4296          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4297          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4298          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4299          * are matched during merging to guarantee that the id is
4300          * unique.
4301          */
4302         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4303                 *p++ = 'd';
4304         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4305                 *p++ = 'a';
4306         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4307                 *p++ = 'F';
4308         if (p != name + 1)
4309                 *p++ = '-';
4310         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4311         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4312         return name;
4313 }
4314
4315 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4316 {
4317         int err;
4318         const char *name;
4319         int unmergeable;
4320
4321         if (slab_state < SYSFS)
4322                 /* Defer until later */
4323                 return 0;
4324
4325         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4326         if (unmergeable) {
4327                 /*
4328                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4329                  * This is typically the case for debug situations. In that
4330                  * case we can catch duplicate names easily.
4331                  */
4332                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4333                 name = s->name;
4334         } else {
4335                 /*
4336                  * Create a unique name for the slab as a target
4337                  * for the symlinks.
4338                  */
4339                 name = create_unique_id(s);
4340         }
4341
4342         s->kobj.kset = slab_kset;
4343         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4344         if (err) {
4345                 kobject_put(&s->kobj);
4346                 return err;
4347         }
4348
4349         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4350         if (err)
4351                 return err;
4352         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4353         if (!unmergeable) {
4354                 /* Setup first alias */
4355                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4356                 kfree(name);
4357         }
4358         return 0;
4359 }
4360
4361 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4362 {
4363         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4364         kobject_del(&s->kobj);
4365         kobject_put(&s->kobj);
4366 }
4367
4368 /*
4369  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4370  * available lest we lose that information.
4371  */
4372 struct saved_alias {
4373         struct kmem_cache *s;
4374         const char *name;
4375         struct saved_alias *next;
4376 };
4377
4378 static struct saved_alias *alias_list;
4379
4380 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4381 {
4382         struct saved_alias *al;
4383
4384         if (slab_state == SYSFS) {
4385                 /*
4386                  * If we have a leftover link then remove it.
4387                  */
4388                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4389                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4390         }
4391
4392         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4393         if (!al)
4394                 return -ENOMEM;
4395
4396         al->s = s;
4397         al->name = name;
4398         al->next = alias_list;
4399         alias_list = al;
4400         return 0;
4401 }
4402
4403 static int __init slab_sysfs_init(void)
4404 {
4405         struct kmem_cache *s;
4406         int err;
4407
4408         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4409         if (!slab_kset) {
4410                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4411                 return -ENOSYS;
4412         }
4413
4414         slab_state = SYSFS;
4415
4416         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4417                 err = sysfs_slab_add(s);
4418                 if (err)
4419                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4420                                                 " to sysfs\n", s->name);
4421         }
4422
4423         while (alias_list) {
4424                 struct saved_alias *al = alias_list;
4425
4426                 alias_list = alias_list->next;
4427                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4428                 if (err)
4429                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4430                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4431                 kfree(al);
4432         }
4433
4434         resiliency_test();
4435         return 0;
4436 }
4437
4438 __initcall(slab_sysfs_init);
4439 #endif
4440
4441 /*
4442  * The /proc/slabinfo ABI
4443  */
4444 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4445 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4446 {
4447         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4448         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4449                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4450         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4451         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4452         seq_putc(m, '\n');
4453 }
4454
4455 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4456 {
4457         loff_t n = *pos;
4458
4459         down_read(&slub_lock);
4460         if (!n)
4461                 print_slabinfo_header(m);
4462
4463         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4464 }
4465
4466 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4467 {
4468         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4469 }
4470
4471 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4472 {
4473         up_read(&slub_lock);
4474 }
4475
4476 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4477 {
4478         unsigned long nr_partials = 0;
4479         unsigned long nr_slabs = 0;
4480         unsigned long nr_inuse = 0;
4481         unsigned long nr_objs = 0;
4482         unsigned long nr_free = 0;
4483         struct kmem_cache *s;
4484         int node;
4485
4486         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4487
4488         for_each_online_node(node) {
4489                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4490
4491                 if (!n)
4492                         continue;
4493
4494                 nr_partials += n->nr_partial;
4495                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4496                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4497                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4498         }
4499
4500         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4501
4502         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4503                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4504                    (1 << oo_order(s->oo)));
4505         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4506         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4507                    0UL);
4508         seq_putc(m, '\n');
4509         return 0;
4510 }
4511
4512 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4513         .start = s_start,
4514         .next = s_next,
4515         .stop = s_stop,
4516         .show = s_show,
4517 };
4518
4519 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4520 {
4521         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4522 }
4523
4524 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4525         .open           = slabinfo_open,
4526         .read           = seq_read,
4527         .llseek         = seq_lseek,
4528         .release        = seq_release,
4529 };
4530
4531 static int __init slab_proc_init(void)
4532 {
4533         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUGO,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4534         return 0;
4535 }
4536 module_init(slab_proc_init);
4537 #endif /* CONFIG_SLABINFO */