Merge branch 'slab/next' into slab/for-linus
[pandora-kernel.git] / mm / slab.c
1 /*
2  * linux/mm/slab.c
3  * Written by Mark Hemment, 1996/97.
4  * (markhe@nextd.demon.co.uk)
5  *
6  * kmem_cache_destroy() + some cleanup - 1999 Andrea Arcangeli
7  *
8  * Major cleanup, different bufctl logic, per-cpu arrays
9  *      (c) 2000 Manfred Spraul
10  *
11  * Cleanup, make the head arrays unconditional, preparation for NUMA
12  *      (c) 2002 Manfred Spraul
13  *
14  * An implementation of the Slab Allocator as described in outline in;
15  *      UNIX Internals: The New Frontiers by Uresh Vahalia
16  *      Pub: Prentice Hall      ISBN 0-13-101908-2
17  * or with a little more detail in;
18  *      The Slab Allocator: An Object-Caching Kernel Memory Allocator
19  *      Jeff Bonwick (Sun Microsystems).
20  *      Presented at: USENIX Summer 1994 Technical Conference
21  *
22  * The memory is organized in caches, one cache for each object type.
23  * (e.g. inode_cache, dentry_cache, buffer_head, vm_area_struct)
24  * Each cache consists out of many slabs (they are small (usually one
25  * page long) and always contiguous), and each slab contains multiple
26  * initialized objects.
27  *
28  * This means, that your constructor is used only for newly allocated
29  * slabs and you must pass objects with the same initializations to
30  * kmem_cache_free.
31  *
32  * Each cache can only support one memory type (GFP_DMA, GFP_HIGHMEM,
33  * normal). If you need a special memory type, then must create a new
34  * cache for that memory type.
35  *
36  * In order to reduce fragmentation, the slabs are sorted in 3 groups:
37  *   full slabs with 0 free objects
38  *   partial slabs
39  *   empty slabs with no allocated objects
40  *
41  * If partial slabs exist, then new allocations come from these slabs,
42  * otherwise from empty slabs or new slabs are allocated.
43  *
44  * kmem_cache_destroy() CAN CRASH if you try to allocate from the cache
45  * during kmem_cache_destroy(). The caller must prevent concurrent allocs.
46  *
47  * Each cache has a short per-cpu head array, most allocs
48  * and frees go into that array, and if that array overflows, then 1/2
49  * of the entries in the array are given back into the global cache.
50  * The head array is strictly LIFO and should improve the cache hit rates.
51  * On SMP, it additionally reduces the spinlock operations.
52  *
53  * The c_cpuarray may not be read with enabled local interrupts -
54  * it's changed with a smp_call_function().
55  *
56  * SMP synchronization:
57  *  constructors and destructors are called without any locking.
58  *  Several members in struct kmem_cache and struct slab never change, they
59  *      are accessed without any locking.
60  *  The per-cpu arrays are never accessed from the wrong cpu, no locking,
61  *      and local interrupts are disabled so slab code is preempt-safe.
62  *  The non-constant members are protected with a per-cache irq spinlock.
63  *
64  * Many thanks to Mark Hemment, who wrote another per-cpu slab patch
65  * in 2000 - many ideas in the current implementation are derived from
66  * his patch.
67  *
68  * Further notes from the original documentation:
69  *
70  * 11 April '97.  Started multi-threading - markhe
71  *      The global cache-chain is protected by the mutex 'slab_mutex'.
72  *      The sem is only needed when accessing/extending the cache-chain, which
73  *      can never happen inside an interrupt (kmem_cache_create(),
74  *      kmem_cache_shrink() and kmem_cache_reap()).
75  *
76  *      At present, each engine can be growing a cache.  This should be blocked.
77  *
78  * 15 March 2005. NUMA slab allocator.
79  *      Shai Fultheim <shai@scalex86.org>.
80  *      Shobhit Dayal <shobhit@calsoftinc.com>
81  *      Alok N Kataria <alokk@calsoftinc.com>
82  *      Christoph Lameter <christoph@lameter.com>
83  *
84  *      Modified the slab allocator to be node aware on NUMA systems.
85  *      Each node has its own list of partial, free and full slabs.
86  *      All object allocations for a node occur from node specific slab lists.
87  */
88
89 #include        <linux/slab.h>
90 #include        "slab.h"
91 #include        <linux/mm.h>
92 #include        <linux/poison.h>
93 #include        <linux/swap.h>
94 #include        <linux/cache.h>
95 #include        <linux/interrupt.h>
96 #include        <linux/init.h>
97 #include        <linux/compiler.h>
98 #include        <linux/cpuset.h>
99 #include        <linux/proc_fs.h>
100 #include        <linux/seq_file.h>
101 #include        <linux/notifier.h>
102 #include        <linux/kallsyms.h>
103 #include        <linux/cpu.h>
104 #include        <linux/sysctl.h>
105 #include        <linux/module.h>
106 #include        <linux/rcupdate.h>
107 #include        <linux/string.h>
108 #include        <linux/uaccess.h>
109 #include        <linux/nodemask.h>
110 #include        <linux/kmemleak.h>
111 #include        <linux/mempolicy.h>
112 #include        <linux/mutex.h>
113 #include        <linux/fault-inject.h>
114 #include        <linux/rtmutex.h>
115 #include        <linux/reciprocal_div.h>
116 #include        <linux/debugobjects.h>
117 #include        <linux/kmemcheck.h>
118 #include        <linux/memory.h>
119 #include        <linux/prefetch.h>
120
121 #include        <net/sock.h>
122
123 #include        <asm/cacheflush.h>
124 #include        <asm/tlbflush.h>
125 #include        <asm/page.h>
126
127 #include <trace/events/kmem.h>
128
129 #include        "internal.h"
130
131 /*
132  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
133  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
134  *
135  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
136  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
137  *
138  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
139  */
140
141 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
142 #define DEBUG           1
143 #define STATS           1
144 #define FORCED_DEBUG    1
145 #else
146 #define DEBUG           0
147 #define STATS           0
148 #define FORCED_DEBUG    0
149 #endif
150
151 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
152 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
153 #define REDZONE_ALIGN           max(BYTES_PER_WORD, __alignof__(unsigned long long))
154
155 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
156 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
157 #endif
158
159 /*
160  * true if a page was allocated from pfmemalloc reserves for network-based
161  * swap
162  */
163 static bool pfmemalloc_active __read_mostly;
164
165 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
166 #if DEBUG
167 # define CREATE_MASK    (SLAB_RED_ZONE | \
168                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
169                          SLAB_CACHE_DMA | \
170                          SLAB_STORE_USER | \
171                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
172                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD | \
173                          SLAB_DEBUG_OBJECTS | SLAB_NOLEAKTRACE | SLAB_NOTRACK)
174 #else
175 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
176                          SLAB_CACHE_DMA | \
177                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
178                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD | \
179                          SLAB_DEBUG_OBJECTS | SLAB_NOLEAKTRACE | SLAB_NOTRACK)
180 #endif
181
182 /*
183  * kmem_bufctl_t:
184  *
185  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
186  * linked offsets.
187  *
188  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
189  * slab an object belongs to.
190  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
191  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
192  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
193  * that does not use off-slab slabs.
194  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
195  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
196  * to have too many per slab.
197  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
198  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
199  */
200
201 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
202 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
203 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
204 #define BUFCTL_ACTIVE   (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
205 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-3)
206
207 /*
208  * struct slab_rcu
209  *
210  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
211  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
212  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
213  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
214  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
215  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
216  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
217  *
218  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
219  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
220  */
221 struct slab_rcu {
222         struct rcu_head head;
223         struct kmem_cache *cachep;
224         void *addr;
225 };
226
227 /*
228  * struct slab
229  *
230  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
231  * for a slab, or allocated from an general cache.
232  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
233  */
234 struct slab {
235         union {
236                 struct {
237                         struct list_head list;
238                         unsigned long colouroff;
239                         void *s_mem;            /* including colour offset */
240                         unsigned int inuse;     /* num of objs active in slab */
241                         kmem_bufctl_t free;
242                         unsigned short nodeid;
243                 };
244                 struct slab_rcu __slab_cover_slab_rcu;
245         };
246 };
247
248 /*
249  * struct array_cache
250  *
251  * Purpose:
252  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
253  * - reduce the number of linked list operations
254  * - reduce spinlock operations
255  *
256  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
257  * footprint.
258  *
259  */
260 struct array_cache {
261         unsigned int avail;
262         unsigned int limit;
263         unsigned int batchcount;
264         unsigned int touched;
265         spinlock_t lock;
266         void *entry[];  /*
267                          * Must have this definition in here for the proper
268                          * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
269                          * the entries.
270                          *
271                          * Entries should not be directly dereferenced as
272                          * entries belonging to slabs marked pfmemalloc will
273                          * have the lower bits set SLAB_OBJ_PFMEMALLOC
274                          */
275 };
276
277 #define SLAB_OBJ_PFMEMALLOC     1
278 static inline bool is_obj_pfmemalloc(void *objp)
279 {
280         return (unsigned long)objp & SLAB_OBJ_PFMEMALLOC;
281 }
282
283 static inline void set_obj_pfmemalloc(void **objp)
284 {
285         *objp = (void *)((unsigned long)*objp | SLAB_OBJ_PFMEMALLOC);
286         return;
287 }
288
289 static inline void clear_obj_pfmemalloc(void **objp)
290 {
291         *objp = (void *)((unsigned long)*objp & ~SLAB_OBJ_PFMEMALLOC);
292 }
293
294 /*
295  * bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore, but the
296  * cpuarrays are allocated from the generic caches...
297  */
298 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
299 struct arraycache_init {
300         struct array_cache cache;
301         void *entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
302 };
303
304 /*
305  * The slab lists for all objects.
306  */
307 struct kmem_list3 {
308         struct list_head slabs_partial; /* partial list first, better asm code */
309         struct list_head slabs_full;
310         struct list_head slabs_free;
311         unsigned long free_objects;
312         unsigned int free_limit;
313         unsigned int colour_next;       /* Per-node cache coloring */
314         spinlock_t list_lock;
315         struct array_cache *shared;     /* shared per node */
316         struct array_cache **alien;     /* on other nodes */
317         unsigned long next_reap;        /* updated without locking */
318         int free_touched;               /* updated without locking */
319 };
320
321 /*
322  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
323  */
324 #define NUM_INIT_LISTS (3 * MAX_NUMNODES)
325 static struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
326 #define CACHE_CACHE 0
327 #define SIZE_AC MAX_NUMNODES
328 #define SIZE_L3 (2 * MAX_NUMNODES)
329
330 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
331                         struct kmem_list3 *l3, int tofree);
332 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int len,
333                         int node);
334 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp);
335 static void cache_reap(struct work_struct *unused);
336
337 /*
338  * This function must be completely optimized away if a constant is passed to
339  * it.  Mostly the same as what is in linux/slab.h except it returns an index.
340  */
341 static __always_inline int index_of(const size_t size)
342 {
343         extern void __bad_size(void);
344
345         if (__builtin_constant_p(size)) {
346                 int i = 0;
347
348 #define CACHE(x) \
349         if (size <=x) \
350                 return i; \
351         else \
352                 i++;
353 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
354 #undef CACHE
355                 __bad_size();
356         } else
357                 __bad_size();
358         return 0;
359 }
360
361 static int slab_early_init = 1;
362
363 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
364 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
365
366 static void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
367 {
368         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
369         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
370         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
371         parent->shared = NULL;
372         parent->alien = NULL;
373         parent->colour_next = 0;
374         spin_lock_init(&parent->list_lock);
375         parent->free_objects = 0;
376         parent->free_touched = 0;
377 }
378
379 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)                          \
380         do {                                                            \
381                 INIT_LIST_HEAD(listp);                                  \
382                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
383         } while (0)
384
385 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                             \
386         do {                                                            \
387         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
388         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
389         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
390         } while (0)
391
392 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
393 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
394
395 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
396 /*
397  * Optimization question: fewer reaps means less probability for unnessary
398  * cpucache drain/refill cycles.
399  *
400  * OTOH the cpuarrays can contain lots of objects,
401  * which could lock up otherwise freeable slabs.
402  */
403 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
404 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
405
406 #if STATS
407 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
408 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
409 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
410 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
411 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   ((x)->reaped += (y))
412 #define STATS_SET_HIGH(x)                                               \
413         do {                                                            \
414                 if ((x)->num_active > (x)->high_mark)                   \
415                         (x)->high_mark = (x)->num_active;               \
416         } while (0)
417 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
418 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
419 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
420 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   ((x)->node_overflow++)
421 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i)                                        \
422         do {                                                            \
423                 if ((x)->max_freeable < i)                              \
424                         (x)->max_freeable = i;                          \
425         } while (0)
426 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
427 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
428 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
429 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
430 #else
431 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
432 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
433 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
434 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
435 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   do { (void)(y); } while (0)
436 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
437 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
438 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
439 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
440 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   do { } while (0)
441 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) do { } while (0)
442 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
443 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
444 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
445 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
446 #endif
447
448 #if DEBUG
449
450 /*
451  * memory layout of objects:
452  * 0            : objp
453  * 0 .. cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
454  *              the end of an object is aligned with the end of the real
455  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
456  * cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD .. cachep->obj_offset - 1:
457  *              redzone word.
458  * cachep->obj_offset: The real object.
459  * cachep->size - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
460  * cachep->size - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address
461  *                                      [BYTES_PER_WORD long]
462  */
463 static int obj_offset(struct kmem_cache *cachep)
464 {
465         return cachep->obj_offset;
466 }
467
468 static unsigned long long *dbg_redzone1(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
469 {
470         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
471         return (unsigned long long*) (objp + obj_offset(cachep) -
472                                       sizeof(unsigned long long));
473 }
474
475 static unsigned long long *dbg_redzone2(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
476 {
477         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
478         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
479                 return (unsigned long long *)(objp + cachep->size -
480                                               sizeof(unsigned long long) -
481                                               REDZONE_ALIGN);
482         return (unsigned long long *) (objp + cachep->size -
483                                        sizeof(unsigned long long));
484 }
485
486 static void **dbg_userword(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
487 {
488         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
489         return (void **)(objp + cachep->size - BYTES_PER_WORD);
490 }
491
492 #else
493
494 #define obj_offset(x)                   0
495 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long long *)NULL;})
496 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long long *)NULL;})
497 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
498
499 #endif
500
501 /*
502  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab or
503  * overridden on the command line.
504  */
505 #define SLAB_MAX_ORDER_HI       1
506 #define SLAB_MAX_ORDER_LO       0
507 static int slab_max_order = SLAB_MAX_ORDER_LO;
508 static bool slab_max_order_set __initdata;
509
510 static inline struct kmem_cache *virt_to_cache(const void *obj)
511 {
512         struct page *page = virt_to_head_page(obj);
513         return page->slab_cache;
514 }
515
516 static inline struct slab *virt_to_slab(const void *obj)
517 {
518         struct page *page = virt_to_head_page(obj);
519
520         VM_BUG_ON(!PageSlab(page));
521         return page->slab_page;
522 }
523
524 static inline void *index_to_obj(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
525                                  unsigned int idx)
526 {
527         return slab->s_mem + cache->size * idx;
528 }
529
530 /*
531  * We want to avoid an expensive divide : (offset / cache->size)
532  *   Using the fact that size is a constant for a particular cache,
533  *   we can replace (offset / cache->size) by
534  *   reciprocal_divide(offset, cache->reciprocal_buffer_size)
535  */
536 static inline unsigned int obj_to_index(const struct kmem_cache *cache,
537                                         const struct slab *slab, void *obj)
538 {
539         u32 offset = (obj - slab->s_mem);
540         return reciprocal_divide(offset, cache->reciprocal_buffer_size);
541 }
542
543 /*
544  * These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes.
545  */
546 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
547 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
548 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
549         CACHE(ULONG_MAX)
550 #undef CACHE
551 };
552 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
553
554 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
555 struct cache_names {
556         char *name;
557         char *name_dma;
558 };
559
560 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
561 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
562 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
563         {NULL,}
564 #undef CACHE
565 };
566
567 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
568     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
569 static struct arraycache_init initarray_generic =
570     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
571
572 /* internal cache of cache description objs */
573 static struct kmem_list3 *cache_cache_nodelists[MAX_NUMNODES];
574 static struct kmem_cache cache_cache = {
575         .nodelists = cache_cache_nodelists,
576         .batchcount = 1,
577         .limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
578         .shared = 1,
579         .size = sizeof(struct kmem_cache),
580         .name = "kmem_cache",
581 };
582
583 #define BAD_ALIEN_MAGIC 0x01020304ul
584
585 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
586
587 /*
588  * Slab sometimes uses the kmalloc slabs to store the slab headers
589  * for other slabs "off slab".
590  * The locking for this is tricky in that it nests within the locks
591  * of all other slabs in a few places; to deal with this special
592  * locking we put on-slab caches into a separate lock-class.
593  *
594  * We set lock class for alien array caches which are up during init.
595  * The lock annotation will be lost if all cpus of a node goes down and
596  * then comes back up during hotplug
597  */
598 static struct lock_class_key on_slab_l3_key;
599 static struct lock_class_key on_slab_alc_key;
600
601 static struct lock_class_key debugobj_l3_key;
602 static struct lock_class_key debugobj_alc_key;
603
604 static void slab_set_lock_classes(struct kmem_cache *cachep,
605                 struct lock_class_key *l3_key, struct lock_class_key *alc_key,
606                 int q)
607 {
608         struct array_cache **alc;
609         struct kmem_list3 *l3;
610         int r;
611
612         l3 = cachep->nodelists[q];
613         if (!l3)
614                 return;
615
616         lockdep_set_class(&l3->list_lock, l3_key);
617         alc = l3->alien;
618         /*
619          * FIXME: This check for BAD_ALIEN_MAGIC
620          * should go away when common slab code is taught to
621          * work even without alien caches.
622          * Currently, non NUMA code returns BAD_ALIEN_MAGIC
623          * for alloc_alien_cache,
624          */
625         if (!alc || (unsigned long)alc == BAD_ALIEN_MAGIC)
626                 return;
627         for_each_node(r) {
628                 if (alc[r])
629                         lockdep_set_class(&alc[r]->lock, alc_key);
630         }
631 }
632
633 static void slab_set_debugobj_lock_classes_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
634 {
635         slab_set_lock_classes(cachep, &debugobj_l3_key, &debugobj_alc_key, node);
636 }
637
638 static void slab_set_debugobj_lock_classes(struct kmem_cache *cachep)
639 {
640         int node;
641
642         for_each_online_node(node)
643                 slab_set_debugobj_lock_classes_node(cachep, node);
644 }
645
646 static void init_node_lock_keys(int q)
647 {
648         struct cache_sizes *s = malloc_sizes;
649
650         if (slab_state < UP)
651                 return;
652
653         for (s = malloc_sizes; s->cs_size != ULONG_MAX; s++) {
654                 struct kmem_list3 *l3;
655
656                 l3 = s->cs_cachep->nodelists[q];
657                 if (!l3 || OFF_SLAB(s->cs_cachep))
658                         continue;
659
660                 slab_set_lock_classes(s->cs_cachep, &on_slab_l3_key,
661                                 &on_slab_alc_key, q);
662         }
663 }
664
665 static inline void init_lock_keys(void)
666 {
667         int node;
668
669         for_each_node(node)
670                 init_node_lock_keys(node);
671 }
672 #else
673 static void init_node_lock_keys(int q)
674 {
675 }
676
677 static inline void init_lock_keys(void)
678 {
679 }
680
681 static void slab_set_debugobj_lock_classes_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
682 {
683 }
684
685 static void slab_set_debugobj_lock_classes(struct kmem_cache *cachep)
686 {
687 }
688 #endif
689
690 static DEFINE_PER_CPU(struct delayed_work, slab_reap_work);
691
692 static inline struct array_cache *cpu_cache_get(struct kmem_cache *cachep)
693 {
694         return cachep->array[smp_processor_id()];
695 }
696
697 static inline struct kmem_cache *__find_general_cachep(size_t size,
698                                                         gfp_t gfpflags)
699 {
700         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
701
702 #if DEBUG
703         /* This happens if someone tries to call
704          * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
705          * the generic caches are initialized.
706          */
707         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
708 #endif
709         if (!size)
710                 return ZERO_SIZE_PTR;
711
712         while (size > csizep->cs_size)
713                 csizep++;
714
715         /*
716          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
717          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
718          * for large kmalloc calls required.
719          */
720 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
721         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
722                 return csizep->cs_dmacachep;
723 #endif
724         return csizep->cs_cachep;
725 }
726
727 static struct kmem_cache *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
728 {
729         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
730 }
731
732 static size_t slab_mgmt_size(size_t nr_objs, size_t align)
733 {
734         return ALIGN(sizeof(struct slab)+nr_objs*sizeof(kmem_bufctl_t), align);
735 }
736
737 /*
738  * Calculate the number of objects and left-over bytes for a given buffer size.
739  */
740 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t buffer_size,
741                            size_t align, int flags, size_t *left_over,
742                            unsigned int *num)
743 {
744         int nr_objs;
745         size_t mgmt_size;
746         size_t slab_size = PAGE_SIZE << gfporder;
747
748         /*
749          * The slab management structure can be either off the slab or
750          * on it. For the latter case, the memory allocated for a
751          * slab is used for:
752          *
753          * - The struct slab
754          * - One kmem_bufctl_t for each object
755          * - Padding to respect alignment of @align
756          * - @buffer_size bytes for each object
757          *
758          * If the slab management structure is off the slab, then the
759          * alignment will already be calculated into the size. Because
760          * the slabs are all pages aligned, the objects will be at the
761          * correct alignment when allocated.
762          */
763         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
764                 mgmt_size = 0;
765                 nr_objs = slab_size / buffer_size;
766
767                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
768                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
769         } else {
770                 /*
771                  * Ignore padding for the initial guess. The padding
772                  * is at most @align-1 bytes, and @buffer_size is at
773                  * least @align. In the worst case, this result will
774                  * be one greater than the number of objects that fit
775                  * into the memory allocation when taking the padding
776                  * into account.
777                  */
778                 nr_objs = (slab_size - sizeof(struct slab)) /
779                           (buffer_size + sizeof(kmem_bufctl_t));
780
781                 /*
782                  * This calculated number will be either the right
783                  * amount, or one greater than what we want.
784                  */
785                 if (slab_mgmt_size(nr_objs, align) + nr_objs*buffer_size
786                        > slab_size)
787                         nr_objs--;
788
789                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
790                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
791
792                 mgmt_size = slab_mgmt_size(nr_objs, align);
793         }
794         *num = nr_objs;
795         *left_over = slab_size - nr_objs*buffer_size - mgmt_size;
796 }
797
798 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__func__, cachep, msg)
799
800 static void __slab_error(const char *function, struct kmem_cache *cachep,
801                         char *msg)
802 {
803         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
804                function, cachep->name, msg);
805         dump_stack();
806         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
807 }
808
809 /*
810  * By default on NUMA we use alien caches to stage the freeing of
811  * objects allocated from other nodes. This causes massive memory
812  * inefficiencies when using fake NUMA setup to split memory into a
813  * large number of small nodes, so it can be disabled on the command
814  * line
815   */
816
817 static int use_alien_caches __read_mostly = 1;
818 static int __init noaliencache_setup(char *s)
819 {
820         use_alien_caches = 0;
821         return 1;
822 }
823 __setup("noaliencache", noaliencache_setup);
824
825 static int __init slab_max_order_setup(char *str)
826 {
827         get_option(&str, &slab_max_order);
828         slab_max_order = slab_max_order < 0 ? 0 :
829                                 min(slab_max_order, MAX_ORDER - 1);
830         slab_max_order_set = true;
831
832         return 1;
833 }
834 __setup("slab_max_order=", slab_max_order_setup);
835
836 #ifdef CONFIG_NUMA
837 /*
838  * Special reaping functions for NUMA systems called from cache_reap().
839  * These take care of doing round robin flushing of alien caches (containing
840  * objects freed on different nodes from which they were allocated) and the
841  * flushing of remote pcps by calling drain_node_pages.
842  */
843 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, slab_reap_node);
844
845 static void init_reap_node(int cpu)
846 {
847         int node;
848
849         node = next_node(cpu_to_mem(cpu), node_online_map);
850         if (node == MAX_NUMNODES)
851                 node = first_node(node_online_map);
852
853         per_cpu(slab_reap_node, cpu) = node;
854 }
855
856 static void next_reap_node(void)
857 {
858         int node = __this_cpu_read(slab_reap_node);
859
860         node = next_node(node, node_online_map);
861         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
862                 node = first_node(node_online_map);
863         __this_cpu_write(slab_reap_node, node);
864 }
865
866 #else
867 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
868 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
869 #endif
870
871 /*
872  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
873  * via the workqueue/eventd.
874  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
875  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
876  * lock.
877  */
878 static void __cpuinit start_cpu_timer(int cpu)
879 {
880         struct delayed_work *reap_work = &per_cpu(slab_reap_work, cpu);
881
882         /*
883          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
884          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
885          * at that time.
886          */
887         if (keventd_up() && reap_work->work.func == NULL) {
888                 init_reap_node(cpu);
889                 INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(reap_work, cache_reap);
890                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work,
891                                         __round_jiffies_relative(HZ, cpu));
892         }
893 }
894
895 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
896                                             int batchcount, gfp_t gfp)
897 {
898         int memsize = sizeof(void *) * entries + sizeof(struct array_cache);
899         struct array_cache *nc = NULL;
900
901         nc = kmalloc_node(memsize, gfp, node);
902         /*
903          * The array_cache structures contain pointers to free object.
904          * However, when such objects are allocated or transferred to another
905          * cache the pointers are not cleared and they could be counted as
906          * valid references during a kmemleak scan. Therefore, kmemleak must
907          * not scan such objects.
908          */
909         kmemleak_no_scan(nc);
910         if (nc) {
911                 nc->avail = 0;
912                 nc->limit = entries;
913                 nc->batchcount = batchcount;
914                 nc->touched = 0;
915                 spin_lock_init(&nc->lock);
916         }
917         return nc;
918 }
919
920 static inline bool is_slab_pfmemalloc(struct slab *slabp)
921 {
922         struct page *page = virt_to_page(slabp->s_mem);
923
924         return PageSlabPfmemalloc(page);
925 }
926
927 /* Clears pfmemalloc_active if no slabs have pfmalloc set */
928 static void recheck_pfmemalloc_active(struct kmem_cache *cachep,
929                                                 struct array_cache *ac)
930 {
931         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[numa_mem_id()];
932         struct slab *slabp;
933         unsigned long flags;
934
935         if (!pfmemalloc_active)
936                 return;
937
938         spin_lock_irqsave(&l3->list_lock, flags);
939         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
940                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
941                         goto out;
942
943         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
944                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
945                         goto out;
946
947         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list)
948                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
949                         goto out;
950
951         pfmemalloc_active = false;
952 out:
953         spin_unlock_irqrestore(&l3->list_lock, flags);
954 }
955
956 static void *__ac_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
957                                                 gfp_t flags, bool force_refill)
958 {
959         int i;
960         void *objp = ac->entry[--ac->avail];
961
962         /* Ensure the caller is allowed to use objects from PFMEMALLOC slab */
963         if (unlikely(is_obj_pfmemalloc(objp))) {
964                 struct kmem_list3 *l3;
965
966                 if (gfp_pfmemalloc_allowed(flags)) {
967                         clear_obj_pfmemalloc(&objp);
968                         return objp;
969                 }
970
971                 /* The caller cannot use PFMEMALLOC objects, find another one */
972                 for (i = 0; i < ac->avail; i++) {
973                         /* If a !PFMEMALLOC object is found, swap them */
974                         if (!is_obj_pfmemalloc(ac->entry[i])) {
975                                 objp = ac->entry[i];
976                                 ac->entry[i] = ac->entry[ac->avail];
977                                 ac->entry[ac->avail] = objp;
978                                 return objp;
979                         }
980                 }
981
982                 /*
983                  * If there are empty slabs on the slabs_free list and we are
984                  * being forced to refill the cache, mark this one !pfmemalloc.
985                  */
986                 l3 = cachep->nodelists[numa_mem_id()];
987                 if (!list_empty(&l3->slabs_free) && force_refill) {
988                         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
989                         ClearPageSlabPfmemalloc(virt_to_head_page(slabp->s_mem));
990                         clear_obj_pfmemalloc(&objp);
991                         recheck_pfmemalloc_active(cachep, ac);
992                         return objp;
993                 }
994
995                 /* No !PFMEMALLOC objects available */
996                 ac->avail++;
997                 objp = NULL;
998         }
999
1000         return objp;
1001 }
1002
1003 static inline void *ac_get_obj(struct kmem_cache *cachep,
1004                         struct array_cache *ac, gfp_t flags, bool force_refill)
1005 {
1006         void *objp;
1007
1008         if (unlikely(sk_memalloc_socks()))
1009                 objp = __ac_get_obj(cachep, ac, flags, force_refill);
1010         else
1011                 objp = ac->entry[--ac->avail];
1012
1013         return objp;
1014 }
1015
1016 static void *__ac_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
1017                                                                 void *objp)
1018 {
1019         if (unlikely(pfmemalloc_active)) {
1020                 /* Some pfmemalloc slabs exist, check if this is one */
1021                 struct page *page = virt_to_head_page(objp);
1022                 if (PageSlabPfmemalloc(page))
1023                         set_obj_pfmemalloc(&objp);
1024         }
1025
1026         return objp;
1027 }
1028
1029 static inline void ac_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
1030                                                                 void *objp)
1031 {
1032         if (unlikely(sk_memalloc_socks()))
1033                 objp = __ac_put_obj(cachep, ac, objp);
1034
1035         ac->entry[ac->avail++] = objp;
1036 }
1037
1038 /*
1039  * Transfer objects in one arraycache to another.
1040  * Locking must be handled by the caller.
1041  *
1042  * Return the number of entries transferred.
1043  */
1044 static int transfer_objects(struct array_cache *to,
1045                 struct array_cache *from, unsigned int max)
1046 {
1047         /* Figure out how many entries to transfer */
1048         int nr = min3(from->avail, max, to->limit - to->avail);
1049
1050         if (!nr)
1051                 return 0;
1052
1053         memcpy(to->entry + to->avail, from->entry + from->avail -nr,
1054                         sizeof(void *) *nr);
1055
1056         from->avail -= nr;
1057         to->avail += nr;
1058         return nr;
1059 }
1060
1061 #ifndef CONFIG_NUMA
1062
1063 #define drain_alien_cache(cachep, alien) do { } while (0)
1064 #define reap_alien(cachep, l3) do { } while (0)
1065
1066 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit, gfp_t gfp)
1067 {
1068         return (struct array_cache **)BAD_ALIEN_MAGIC;
1069 }
1070
1071 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1072 {
1073 }
1074
1075 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1076 {
1077         return 0;
1078 }
1079
1080 static inline void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep,
1081                 gfp_t flags)
1082 {
1083         return NULL;
1084 }
1085
1086 static inline void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep,
1087                  gfp_t flags, int nodeid)
1088 {
1089         return NULL;
1090 }
1091
1092 #else   /* CONFIG_NUMA */
1093
1094 static void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t, int);
1095 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
1096
1097 static struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit, gfp_t gfp)
1098 {
1099         struct array_cache **ac_ptr;
1100         int memsize = sizeof(void *) * nr_node_ids;
1101         int i;
1102
1103         if (limit > 1)
1104                 limit = 12;
1105         ac_ptr = kzalloc_node(memsize, gfp, node);
1106         if (ac_ptr) {
1107                 for_each_node(i) {
1108                         if (i == node || !node_online(i))
1109                                 continue;
1110                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d, gfp);
1111                         if (!ac_ptr[i]) {
1112                                 for (i--; i >= 0; i--)
1113                                         kfree(ac_ptr[i]);
1114                                 kfree(ac_ptr);
1115                                 return NULL;
1116                         }
1117                 }
1118         }
1119         return ac_ptr;
1120 }
1121
1122 static void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1123 {
1124         int i;
1125
1126         if (!ac_ptr)
1127                 return;
1128         for_each_node(i)
1129             kfree(ac_ptr[i]);
1130         kfree(ac_ptr);
1131 }
1132
1133 static void __drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1134                                 struct array_cache *ac, int node)
1135 {
1136         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
1137
1138         if (ac->avail) {
1139                 spin_lock(&rl3->list_lock);
1140                 /*
1141                  * Stuff objects into the remote nodes shared array first.
1142                  * That way we could avoid the overhead of putting the objects
1143                  * into the free lists and getting them back later.
1144                  */
1145                 if (rl3->shared)
1146                         transfer_objects(rl3->shared, ac, ac->limit);
1147
1148                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
1149                 ac->avail = 0;
1150                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
1151         }
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Called from cache_reap() to regularly drain alien caches round robin.
1156  */
1157 static void reap_alien(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3)
1158 {
1159         int node = __this_cpu_read(slab_reap_node);
1160
1161         if (l3->alien) {
1162                 struct array_cache *ac = l3->alien[node];
1163
1164                 if (ac && ac->avail && spin_trylock_irq(&ac->lock)) {
1165                         __drain_alien_cache(cachep, ac, node);
1166                         spin_unlock_irq(&ac->lock);
1167                 }
1168         }
1169 }
1170
1171 static void drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1172                                 struct array_cache **alien)
1173 {
1174         int i = 0;
1175         struct array_cache *ac;
1176         unsigned long flags;
1177
1178         for_each_online_node(i) {
1179                 ac = alien[i];
1180                 if (ac) {
1181                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
1182                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
1183                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
1184                 }
1185         }
1186 }
1187
1188 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1189 {
1190         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1191         int nodeid = slabp->nodeid;
1192         struct kmem_list3 *l3;
1193         struct array_cache *alien = NULL;
1194         int node;
1195
1196         node = numa_mem_id();
1197
1198         /*
1199          * Make sure we are not freeing a object from another node to the array
1200          * cache on this cpu.
1201          */
1202         if (likely(slabp->nodeid == node))
1203                 return 0;
1204
1205         l3 = cachep->nodelists[node];
1206         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
1207         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
1208                 alien = l3->alien[nodeid];
1209                 spin_lock(&alien->lock);
1210                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit)) {
1211                         STATS_INC_ACOVERFLOW(cachep);
1212                         __drain_alien_cache(cachep, alien, nodeid);
1213                 }
1214                 ac_put_obj(cachep, alien, objp);
1215                 spin_unlock(&alien->lock);
1216         } else {
1217                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1218                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
1219                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1220         }
1221         return 1;
1222 }
1223 #endif
1224
1225 /*
1226  * Allocates and initializes nodelists for a node on each slab cache, used for
1227  * either memory or cpu hotplug.  If memory is being hot-added, the kmem_list3
1228  * will be allocated off-node since memory is not yet online for the new node.
1229  * When hotplugging memory or a cpu, existing nodelists are not replaced if
1230  * already in use.
1231  *
1232  * Must hold slab_mutex.
1233  */
1234 static int init_cache_nodelists_node(int node)
1235 {
1236         struct kmem_cache *cachep;
1237         struct kmem_list3 *l3;
1238         const int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
1239
1240         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1241                 /*
1242                  * Set up the size64 kmemlist for cpu before we can
1243                  * begin anything. Make sure some other cpu on this
1244                  * node has not already allocated this
1245                  */
1246                 if (!cachep->nodelists[node]) {
1247                         l3 = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
1248                         if (!l3)
1249                                 return -ENOMEM;
1250                         kmem_list3_init(l3);
1251                         l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1252                             ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1253
1254                         /*
1255                          * The l3s don't come and go as CPUs come and
1256                          * go.  slab_mutex is sufficient
1257                          * protection here.
1258                          */
1259                         cachep->nodelists[node] = l3;
1260                 }
1261
1262                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1263                 cachep->nodelists[node]->free_limit =
1264                         (1 + nr_cpus_node(node)) *
1265                         cachep->batchcount + cachep->num;
1266                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1267         }
1268         return 0;
1269 }
1270
1271 static void __cpuinit cpuup_canceled(long cpu)
1272 {
1273         struct kmem_cache *cachep;
1274         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1275         int node = cpu_to_mem(cpu);
1276         const struct cpumask *mask = cpumask_of_node(node);
1277
1278         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1279                 struct array_cache *nc;
1280                 struct array_cache *shared;
1281                 struct array_cache **alien;
1282
1283                 /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
1284                 nc = cachep->array[cpu];
1285                 cachep->array[cpu] = NULL;
1286                 l3 = cachep->nodelists[node];
1287
1288                 if (!l3)
1289                         goto free_array_cache;
1290
1291                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1292
1293                 /* Free limit for this kmem_list3 */
1294                 l3->free_limit -= cachep->batchcount;
1295                 if (nc)
1296                         free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
1297
1298                 if (!cpumask_empty(mask)) {
1299                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1300                         goto free_array_cache;
1301                 }
1302
1303                 shared = l3->shared;
1304                 if (shared) {
1305                         free_block(cachep, shared->entry,
1306                                    shared->avail, node);
1307                         l3->shared = NULL;
1308                 }
1309
1310                 alien = l3->alien;
1311                 l3->alien = NULL;
1312
1313                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1314
1315                 kfree(shared);
1316                 if (alien) {
1317                         drain_alien_cache(cachep, alien);
1318                         free_alien_cache(alien);
1319                 }
1320 free_array_cache:
1321                 kfree(nc);
1322         }
1323         /*
1324          * In the previous loop, all the objects were freed to
1325          * the respective cache's slabs,  now we can go ahead and
1326          * shrink each nodelist to its limit.
1327          */
1328         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1329                 l3 = cachep->nodelists[node];
1330                 if (!l3)
1331                         continue;
1332                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1333         }
1334 }
1335
1336 static int __cpuinit cpuup_prepare(long cpu)
1337 {
1338         struct kmem_cache *cachep;
1339         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1340         int node = cpu_to_mem(cpu);
1341         int err;
1342
1343         /*
1344          * We need to do this right in the beginning since
1345          * alloc_arraycache's are going to use this list.
1346          * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
1347          * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
1348          */
1349         err = init_cache_nodelists_node(node);
1350         if (err < 0)
1351                 goto bad;
1352
1353         /*
1354          * Now we can go ahead with allocating the shared arrays and
1355          * array caches
1356          */
1357         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1358                 struct array_cache *nc;
1359                 struct array_cache *shared = NULL;
1360                 struct array_cache **alien = NULL;
1361
1362                 nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
1363                                         cachep->batchcount, GFP_KERNEL);
1364                 if (!nc)
1365                         goto bad;
1366                 if (cachep->shared) {
1367                         shared = alloc_arraycache(node,
1368                                 cachep->shared * cachep->batchcount,
1369                                 0xbaadf00d, GFP_KERNEL);
1370                         if (!shared) {
1371                                 kfree(nc);
1372                                 goto bad;
1373                         }
1374                 }
1375                 if (use_alien_caches) {
1376                         alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit, GFP_KERNEL);
1377                         if (!alien) {
1378                                 kfree(shared);
1379                                 kfree(nc);
1380                                 goto bad;
1381                         }
1382                 }
1383                 cachep->array[cpu] = nc;
1384                 l3 = cachep->nodelists[node];
1385                 BUG_ON(!l3);
1386
1387                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1388                 if (!l3->shared) {
1389                         /*
1390                          * We are serialised from CPU_DEAD or
1391                          * CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock
1392                          */
1393                         l3->shared = shared;
1394                         shared = NULL;
1395                 }
1396 #ifdef CONFIG_NUMA
1397                 if (!l3->alien) {
1398                         l3->alien = alien;
1399                         alien = NULL;
1400                 }
1401 #endif
1402                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1403                 kfree(shared);
1404                 free_alien_cache(alien);
1405                 if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS)
1406                         slab_set_debugobj_lock_classes_node(cachep, node);
1407         }
1408         init_node_lock_keys(node);
1409
1410         return 0;
1411 bad:
1412         cpuup_canceled(cpu);
1413         return -ENOMEM;
1414 }
1415
1416 static int __cpuinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1417                                     unsigned long action, void *hcpu)
1418 {
1419         long cpu = (long)hcpu;
1420         int err = 0;
1421
1422         switch (action) {
1423         case CPU_UP_PREPARE:
1424         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1425                 mutex_lock(&slab_mutex);
1426                 err = cpuup_prepare(cpu);
1427                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1428                 break;
1429         case CPU_ONLINE:
1430         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1431                 start_cpu_timer(cpu);
1432                 break;
1433 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1434         case CPU_DOWN_PREPARE:
1435         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1436                 /*
1437                  * Shutdown cache reaper. Note that the slab_mutex is
1438                  * held so that if cache_reap() is invoked it cannot do
1439                  * anything expensive but will only modify reap_work
1440                  * and reschedule the timer.
1441                 */
1442                 cancel_delayed_work_sync(&per_cpu(slab_reap_work, cpu));
1443                 /* Now the cache_reaper is guaranteed to be not running. */
1444                 per_cpu(slab_reap_work, cpu).work.func = NULL;
1445                 break;
1446         case CPU_DOWN_FAILED:
1447         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1448                 start_cpu_timer(cpu);
1449                 break;
1450         case CPU_DEAD:
1451         case CPU_DEAD_FROZEN:
1452                 /*
1453                  * Even if all the cpus of a node are down, we don't free the
1454                  * kmem_list3 of any cache. This to avoid a race between
1455                  * cpu_down, and a kmalloc allocation from another cpu for
1456                  * memory from the node of the cpu going down.  The list3
1457                  * structure is usually allocated from kmem_cache_create() and
1458                  * gets destroyed at kmem_cache_destroy().
1459                  */
1460                 /* fall through */
1461 #endif
1462         case CPU_UP_CANCELED:
1463         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1464                 mutex_lock(&slab_mutex);
1465                 cpuup_canceled(cpu);
1466                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1467                 break;
1468         }
1469         return notifier_from_errno(err);
1470 }
1471
1472 static struct notifier_block __cpuinitdata cpucache_notifier = {
1473         &cpuup_callback, NULL, 0
1474 };
1475
1476 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
1477 /*
1478  * Drains freelist for a node on each slab cache, used for memory hot-remove.
1479  * Returns -EBUSY if all objects cannot be drained so that the node is not
1480  * removed.
1481  *
1482  * Must hold slab_mutex.
1483  */
1484 static int __meminit drain_cache_nodelists_node(int node)
1485 {
1486         struct kmem_cache *cachep;
1487         int ret = 0;
1488
1489         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1490                 struct kmem_list3 *l3;
1491
1492                 l3 = cachep->nodelists[node];
1493                 if (!l3)
1494                         continue;
1495
1496                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1497
1498                 if (!list_empty(&l3->slabs_full) ||
1499                     !list_empty(&l3->slabs_partial)) {
1500                         ret = -EBUSY;
1501                         break;
1502                 }
1503         }
1504         return ret;
1505 }
1506
1507 static int __meminit slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
1508                                         unsigned long action, void *arg)
1509 {
1510         struct memory_notify *mnb = arg;
1511         int ret = 0;
1512         int nid;
1513
1514         nid = mnb->status_change_nid;
1515         if (nid < 0)
1516                 goto out;
1517
1518         switch (action) {
1519         case MEM_GOING_ONLINE:
1520                 mutex_lock(&slab_mutex);
1521                 ret = init_cache_nodelists_node(nid);
1522                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1523                 break;
1524         case MEM_GOING_OFFLINE:
1525                 mutex_lock(&slab_mutex);
1526                 ret = drain_cache_nodelists_node(nid);
1527                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1528                 break;
1529         case MEM_ONLINE:
1530         case MEM_OFFLINE:
1531         case MEM_CANCEL_ONLINE:
1532         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
1533                 break;
1534         }
1535 out:
1536         return notifier_from_errno(ret);
1537 }
1538 #endif /* CONFIG_NUMA && CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1539
1540 /*
1541  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
1542  */
1543 static void __init init_list(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *list,
1544                                 int nodeid)
1545 {
1546         struct kmem_list3 *ptr;
1547
1548         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_NOWAIT, nodeid);
1549         BUG_ON(!ptr);
1550
1551         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
1552         /*
1553          * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1554          */
1555         spin_lock_init(&ptr->list_lock);
1556
1557         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
1558         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
1559 }
1560
1561 /*
1562  * For setting up all the kmem_list3s for cache whose buffer_size is same as
1563  * size of kmem_list3.
1564  */
1565 static void __init set_up_list3s(struct kmem_cache *cachep, int index)
1566 {
1567         int node;
1568
1569         for_each_online_node(node) {
1570                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index + node];
1571                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1572                     REAPTIMEOUT_LIST3 +
1573                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1574         }
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Initialisation.  Called after the page allocator have been initialised and
1579  * before smp_init().
1580  */
1581 void __init kmem_cache_init(void)
1582 {
1583         size_t left_over;
1584         struct cache_sizes *sizes;
1585         struct cache_names *names;
1586         int i;
1587         int order;
1588         int node;
1589
1590         if (num_possible_nodes() == 1)
1591                 use_alien_caches = 0;
1592
1593         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1594                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1595                 if (i < MAX_NUMNODES)
1596                         cache_cache.nodelists[i] = NULL;
1597         }
1598         set_up_list3s(&cache_cache, CACHE_CACHE);
1599
1600         /*
1601          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1602          * page orders on machines with more than 32MB of memory if
1603          * not overridden on the command line.
1604          */
1605         if (!slab_max_order_set && totalram_pages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1606                 slab_max_order = SLAB_MAX_ORDER_HI;
1607
1608         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1609          * from caches that do not exist yet:
1610          * 1) initialize the cache_cache cache: it contains the struct
1611          *    kmem_cache structures of all caches, except cache_cache itself:
1612          *    cache_cache is statically allocated.
1613          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1614          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1615          *    array at the end of the bootstrap.
1616          * 2) Create the first kmalloc cache.
1617          *    The struct kmem_cache for the new cache is allocated normally.
1618          *    An __init data area is used for the head array.
1619          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1620          *    head arrays.
1621          * 4) Replace the __init data head arrays for cache_cache and the first
1622          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1623          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for cache_cache and
1624          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1625          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1626          */
1627
1628         node = numa_mem_id();
1629
1630         /* 1) create the cache_cache */
1631         INIT_LIST_HEAD(&slab_caches);
1632         list_add(&cache_cache.list, &slab_caches);
1633         cache_cache.colour_off = cache_line_size();
1634         cache_cache.array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1635         cache_cache.nodelists[node] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE + node];
1636
1637         /*
1638          * struct kmem_cache size depends on nr_node_ids & nr_cpu_ids
1639          */
1640         cache_cache.size = offsetof(struct kmem_cache, array[nr_cpu_ids]) +
1641                                   nr_node_ids * sizeof(struct kmem_list3 *);
1642         cache_cache.object_size = cache_cache.size;
1643         cache_cache.size = ALIGN(cache_cache.size,
1644                                         cache_line_size());
1645         cache_cache.reciprocal_buffer_size =
1646                 reciprocal_value(cache_cache.size);
1647
1648         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1649                 cache_estimate(order, cache_cache.size,
1650                         cache_line_size(), 0, &left_over, &cache_cache.num);
1651                 if (cache_cache.num)
1652                         break;
1653         }
1654         BUG_ON(!cache_cache.num);
1655         cache_cache.gfporder = order;
1656         cache_cache.colour = left_over / cache_cache.colour_off;
1657         cache_cache.slab_size = ALIGN(cache_cache.num * sizeof(kmem_bufctl_t) +
1658                                       sizeof(struct slab), cache_line_size());
1659
1660         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1661         sizes = malloc_sizes;
1662         names = cache_names;
1663
1664         /*
1665          * Initialize the caches that provide memory for the array cache and the
1666          * kmem_list3 structures first.  Without this, further allocations will
1667          * bug.
1668          */
1669
1670         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = __kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1671                                         sizes[INDEX_AC].cs_size,
1672                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1673                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1674                                         NULL);
1675
1676         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1677                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1678                         __kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1679                                 sizes[INDEX_L3].cs_size,
1680                                 ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1681                                 ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1682                                 NULL);
1683         }
1684
1685         slab_early_init = 0;
1686
1687         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1688                 /*
1689                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1690                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1691                  * eliminates "false sharing".
1692                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1693                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1694                  */
1695                 if (!sizes->cs_cachep) {
1696                         sizes->cs_cachep = __kmem_cache_create(names->name,
1697                                         sizes->cs_size,
1698                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1699                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1700                                         NULL);
1701                 }
1702 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1703                 sizes->cs_dmacachep = __kmem_cache_create(
1704                                         names->name_dma,
1705                                         sizes->cs_size,
1706                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1707                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_CACHE_DMA|
1708                                                 SLAB_PANIC,
1709                                         NULL);
1710 #endif
1711                 sizes++;
1712                 names++;
1713         }
1714         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1715         {
1716                 struct array_cache *ptr;
1717
1718                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_NOWAIT);
1719
1720                 BUG_ON(cpu_cache_get(&cache_cache) != &initarray_cache.cache);
1721                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(&cache_cache),
1722                        sizeof(struct arraycache_init));
1723                 /*
1724                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1725                  */
1726                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1727
1728                 cache_cache.array[smp_processor_id()] = ptr;
1729
1730                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_NOWAIT);
1731
1732                 BUG_ON(cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1733                        != &initarray_generic.cache);
1734                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1735                        sizeof(struct arraycache_init));
1736                 /*
1737                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1738                  */
1739                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1740
1741                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1742                     ptr;
1743         }
1744         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1745         {
1746                 int nid;
1747
1748                 for_each_online_node(nid) {
1749                         init_list(&cache_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE + nid], nid);
1750
1751                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1752                                   &initkmem_list3[SIZE_AC + nid], nid);
1753
1754                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1755                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1756                                           &initkmem_list3[SIZE_L3 + nid], nid);
1757                         }
1758                 }
1759         }
1760
1761         slab_state = UP;
1762 }
1763
1764 void __init kmem_cache_init_late(void)
1765 {
1766         struct kmem_cache *cachep;
1767
1768         slab_state = UP;
1769
1770         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1771         mutex_lock(&slab_mutex);
1772         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list)
1773                 if (enable_cpucache(cachep, GFP_NOWAIT))
1774                         BUG();
1775         mutex_unlock(&slab_mutex);
1776
1777         /* Annotate slab for lockdep -- annotate the malloc caches */
1778         init_lock_keys();
1779
1780         /* Done! */
1781         slab_state = FULL;
1782
1783         /*
1784          * Register a cpu startup notifier callback that initializes
1785          * cpu_cache_get for all new cpus
1786          */
1787         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1788
1789 #ifdef CONFIG_NUMA
1790         /*
1791          * Register a memory hotplug callback that initializes and frees
1792          * nodelists.
1793          */
1794         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
1795 #endif
1796
1797         /*
1798          * The reap timers are started later, with a module init call: That part
1799          * of the kernel is not yet operational.
1800          */
1801 }
1802
1803 static int __init cpucache_init(void)
1804 {
1805         int cpu;
1806
1807         /*
1808          * Register the timers that return unneeded pages to the page allocator
1809          */
1810         for_each_online_cpu(cpu)
1811                 start_cpu_timer(cpu);
1812
1813         /* Done! */
1814         slab_state = FULL;
1815         return 0;
1816 }
1817 __initcall(cpucache_init);
1818
1819 static noinline void
1820 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfpflags, int nodeid)
1821 {
1822         struct kmem_list3 *l3;
1823         struct slab *slabp;
1824         unsigned long flags;
1825         int node;
1826
1827         printk(KERN_WARNING
1828                 "SLAB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1829                 nodeid, gfpflags);
1830         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, order: %d\n",
1831                 cachep->name, cachep->size, cachep->gfporder);
1832
1833         for_each_online_node(node) {
1834                 unsigned long active_objs = 0, num_objs = 0, free_objects = 0;
1835                 unsigned long active_slabs = 0, num_slabs = 0;
1836
1837                 l3 = cachep->nodelists[node];
1838                 if (!l3)
1839                         continue;
1840
1841                 spin_lock_irqsave(&l3->list_lock, flags);
1842                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
1843                         active_objs += cachep->num;
1844                         active_slabs++;
1845                 }
1846                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
1847                         active_objs += slabp->inuse;
1848                         active_slabs++;
1849                 }
1850                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list)
1851                         num_slabs++;
1852
1853                 free_objects += l3->free_objects;
1854                 spin_unlock_irqrestore(&l3->list_lock, flags);
1855
1856                 num_slabs += active_slabs;
1857                 num_objs = num_slabs * cachep->num;
1858                 printk(KERN_WARNING
1859                         "  node %d: slabs: %ld/%ld, objs: %ld/%ld, free: %ld\n",
1860                         node, active_slabs, num_slabs, active_objs, num_objs,
1861                         free_objects);
1862         }
1863 }
1864
1865 /*
1866  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1867  *
1868  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1869  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1870  * would be relatively rare and ignorable.
1871  */
1872 static void *kmem_getpages(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1873 {
1874         struct page *page;
1875         int nr_pages;
1876         int i;
1877
1878 #ifndef CONFIG_MMU
1879         /*
1880          * Nommu uses slab's for process anonymous memory allocations, and thus
1881          * requires __GFP_COMP to properly refcount higher order allocations
1882          */
1883         flags |= __GFP_COMP;
1884 #endif
1885
1886         flags |= cachep->allocflags;
1887         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1888                 flags |= __GFP_RECLAIMABLE;
1889
1890         page = alloc_pages_exact_node(nodeid, flags | __GFP_NOTRACK, cachep->gfporder);
1891         if (!page) {
1892                 if (!(flags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1893                         slab_out_of_memory(cachep, flags, nodeid);
1894                 return NULL;
1895         }
1896
1897         /* Record if ALLOC_NO_WATERMARKS was set when allocating the slab */
1898         if (unlikely(page->pfmemalloc))
1899                 pfmemalloc_active = true;
1900
1901         nr_pages = (1 << cachep->gfporder);
1902         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1903                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1904                         NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_pages);
1905         else
1906                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1907                         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_pages);
1908         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1909                 __SetPageSlab(page + i);
1910
1911                 if (page->pfmemalloc)
1912                         SetPageSlabPfmemalloc(page + i);
1913         }
1914
1915         if (kmemcheck_enabled && !(cachep->flags & SLAB_NOTRACK)) {
1916                 kmemcheck_alloc_shadow(page, cachep->gfporder, flags, nodeid);
1917
1918                 if (cachep->ctor)
1919                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, nr_pages);
1920                 else
1921                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, nr_pages);
1922         }
1923
1924         return page_address(page);
1925 }
1926
1927 /*
1928  * Interface to system's page release.
1929  */
1930 static void kmem_freepages(struct kmem_cache *cachep, void *addr)
1931 {
1932         unsigned long i = (1 << cachep->gfporder);
1933         struct page *page = virt_to_page(addr);
1934         const unsigned long nr_freed = i;
1935
1936         kmemcheck_free_shadow(page, cachep->gfporder);
1937
1938         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1939                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1940                                 NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_freed);
1941         else
1942                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1943                                 NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_freed);
1944         while (i--) {
1945                 BUG_ON(!PageSlab(page));
1946                 __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1947                 __ClearPageSlab(page);
1948                 page++;
1949         }
1950         if (current->reclaim_state)
1951                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1952         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1953 }
1954
1955 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1956 {
1957         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *)head;
1958         struct kmem_cache *cachep = slab_rcu->cachep;
1959
1960         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1961         if (OFF_SLAB(cachep))
1962                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1963 }
1964
1965 #if DEBUG
1966
1967 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1968 static void store_stackinfo(struct kmem_cache *cachep, unsigned long *addr,
1969                             unsigned long caller)
1970 {
1971         int size = cachep->object_size;
1972
1973         addr = (unsigned long *)&((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1974
1975         if (size < 5 * sizeof(unsigned long))
1976                 return;
1977
1978         *addr++ = 0x12345678;
1979         *addr++ = caller;
1980         *addr++ = smp_processor_id();
1981         size -= 3 * sizeof(unsigned long);
1982         {
1983                 unsigned long *sptr = &caller;
1984                 unsigned long svalue;
1985
1986                 while (!kstack_end(sptr)) {
1987                         svalue = *sptr++;
1988                         if (kernel_text_address(svalue)) {
1989                                 *addr++ = svalue;
1990                                 size -= sizeof(unsigned long);
1991                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
1992                                         break;
1993                         }
1994                 }
1995
1996         }
1997         *addr++ = 0x87654321;
1998 }
1999 #endif
2000
2001 static void poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *addr, unsigned char val)
2002 {
2003         int size = cachep->object_size;
2004         addr = &((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
2005
2006         memset(addr, val, size);
2007         *(unsigned char *)(addr + size - 1) = POISON_END;
2008 }
2009
2010 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
2011 {
2012         int i;
2013         unsigned char error = 0;
2014         int bad_count = 0;
2015
2016         printk(KERN_ERR "%03x: ", offset);
2017         for (i = 0; i < limit; i++) {
2018                 if (data[offset + i] != POISON_FREE) {
2019                         error = data[offset + i];
2020                         bad_count++;
2021                 }
2022         }
2023         print_hex_dump(KERN_CONT, "", 0, 16, 1,
2024                         &data[offset], limit, 1);
2025
2026         if (bad_count == 1) {
2027                 error ^= POISON_FREE;
2028                 if (!(error & (error - 1))) {
2029                         printk(KERN_ERR "Single bit error detected. Probably "
2030                                         "bad RAM.\n");
2031 #ifdef CONFIG_X86
2032                         printk(KERN_ERR "Run memtest86+ or a similar memory "
2033                                         "test tool.\n");
2034 #else
2035                         printk(KERN_ERR "Run a memory test tool.\n");
2036 #endif
2037                 }
2038         }
2039 }
2040 #endif
2041
2042 #if DEBUG
2043
2044 static void print_objinfo(struct kmem_cache *cachep, void *objp, int lines)
2045 {
2046         int i, size;
2047         char *realobj;
2048
2049         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2050                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%llx/0x%llx.\n",
2051                         *dbg_redzone1(cachep, objp),
2052                         *dbg_redzone2(cachep, objp));
2053         }
2054
2055         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
2056                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
2057                         *dbg_userword(cachep, objp));
2058                 print_symbol("(%s)",
2059                                 (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
2060                 printk("\n");
2061         }
2062         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2063         size = cachep->object_size;
2064         for (i = 0; i < size && lines; i += 16, lines--) {
2065                 int limit;
2066                 limit = 16;
2067                 if (i + limit > size)
2068                         limit = size - i;
2069                 dump_line(realobj, i, limit);
2070         }
2071 }
2072
2073 static void check_poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
2074 {
2075         char *realobj;
2076         int size, i;
2077         int lines = 0;
2078
2079         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2080         size = cachep->object_size;
2081
2082         for (i = 0; i < size; i++) {
2083                 char exp = POISON_FREE;
2084                 if (i == size - 1)
2085                         exp = POISON_END;
2086                 if (realobj[i] != exp) {
2087                         int limit;
2088                         /* Mismatch ! */
2089                         /* Print header */
2090                         if (lines == 0) {
2091                                 printk(KERN_ERR
2092                                         "Slab corruption (%s): %s start=%p, len=%d\n",
2093                                         print_tainted(), cachep->name, realobj, size);
2094                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
2095                         }
2096                         /* Hexdump the affected line */
2097                         i = (i / 16) * 16;
2098                         limit = 16;
2099                         if (i + limit > size)
2100                                 limit = size - i;
2101                         dump_line(realobj, i, limit);
2102                         i += 16;
2103                         lines++;
2104                         /* Limit to 5 lines */
2105                         if (lines > 5)
2106                                 break;
2107                 }
2108         }
2109         if (lines != 0) {
2110                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
2111                  * exist:
2112                  */
2113                 struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
2114                 unsigned int objnr;
2115
2116                 objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2117                 if (objnr) {
2118                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr - 1);
2119                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2120                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
2121                                realobj, size);
2122                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
2123                 }
2124                 if (objnr + 1 < cachep->num) {
2125                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr + 1);
2126                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2127                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
2128                                realobj, size);
2129                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
2130                 }
2131         }
2132 }
2133 #endif
2134
2135 #if DEBUG
2136 static void slab_destroy_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2137 {
2138         int i;
2139         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2140                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2141
2142                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2143 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2144                         if (cachep->size % PAGE_SIZE == 0 &&
2145                                         OFF_SLAB(cachep))
2146                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2147                                         cachep->size / PAGE_SIZE, 1);
2148                         else
2149                                 check_poison_obj(cachep, objp);
2150 #else
2151                         check_poison_obj(cachep, objp);
2152 #endif
2153                 }
2154                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2155                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2156                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
2157                                            "was overwritten");
2158                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2159                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
2160                                            "was overwritten");
2161                 }
2162         }
2163 }
2164 #else
2165 static void slab_destroy_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2166 {
2167 }
2168 #endif
2169
2170 /**
2171  * slab_destroy - destroy and release all objects in a slab
2172  * @cachep: cache pointer being destroyed
2173  * @slabp: slab pointer being destroyed
2174  *
2175  * Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
2176  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.  The
2177  * cache-lock is not held/needed.
2178  */
2179 static void slab_destroy(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2180 {
2181         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
2182
2183         slab_destroy_debugcheck(cachep, slabp);
2184         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
2185                 struct slab_rcu *slab_rcu;
2186
2187                 slab_rcu = (struct slab_rcu *)slabp;
2188                 slab_rcu->cachep = cachep;
2189                 slab_rcu->addr = addr;
2190                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
2191         } else {
2192                 kmem_freepages(cachep, addr);
2193                 if (OFF_SLAB(cachep))
2194                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
2195         }
2196 }
2197
2198 static void __kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2199 {
2200         int i;
2201         struct kmem_list3 *l3;
2202
2203         for_each_online_cpu(i)
2204             kfree(cachep->array[i]);
2205
2206         /* NUMA: free the list3 structures */
2207         for_each_online_node(i) {
2208                 l3 = cachep->nodelists[i];
2209                 if (l3) {
2210                         kfree(l3->shared);
2211                         free_alien_cache(l3->alien);
2212                         kfree(l3);
2213                 }
2214         }
2215         kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2216 }
2217
2218
2219 /**
2220  * calculate_slab_order - calculate size (page order) of slabs
2221  * @cachep: pointer to the cache that is being created
2222  * @size: size of objects to be created in this cache.
2223  * @align: required alignment for the objects.
2224  * @flags: slab allocation flags
2225  *
2226  * Also calculates the number of objects per slab.
2227  *
2228  * This could be made much more intelligent.  For now, try to avoid using
2229  * high order pages for slabs.  When the gfp() functions are more friendly
2230  * towards high-order requests, this should be changed.
2231  */
2232 static size_t calculate_slab_order(struct kmem_cache *cachep,
2233                         size_t size, size_t align, unsigned long flags)
2234 {
2235         unsigned long offslab_limit;
2236         size_t left_over = 0;
2237         int gfporder;
2238
2239         for (gfporder = 0; gfporder <= KMALLOC_MAX_ORDER; gfporder++) {
2240                 unsigned int num;
2241                 size_t remainder;
2242
2243                 cache_estimate(gfporder, size, align, flags, &remainder, &num);
2244                 if (!num)
2245                         continue;
2246
2247                 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2248                         /*
2249                          * Max number of objs-per-slab for caches which
2250                          * use off-slab slabs. Needed to avoid a possible
2251                          * looping condition in cache_grow().
2252                          */
2253                         offslab_limit = size - sizeof(struct slab);
2254                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
2255
2256                         if (num > offslab_limit)
2257                                 break;
2258                 }
2259
2260                 /* Found something acceptable - save it away */
2261                 cachep->num = num;
2262                 cachep->gfporder = gfporder;
2263                 left_over = remainder;
2264
2265                 /*
2266                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
2267                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
2268                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
2269                  */
2270                 if (flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2271                         break;
2272
2273                 /*
2274                  * Large number of objects is good, but very large slabs are
2275                  * currently bad for the gfp()s.
2276                  */
2277                 if (gfporder >= slab_max_order)
2278                         break;
2279
2280                 /*
2281                  * Acceptable internal fragmentation?
2282                  */
2283                 if (left_over * 8 <= (PAGE_SIZE << gfporder))
2284                         break;
2285         }
2286         return left_over;
2287 }
2288
2289 static int __init_refok setup_cpu_cache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
2290 {
2291         if (slab_state >= FULL)
2292                 return enable_cpucache(cachep, gfp);
2293
2294         if (slab_state == DOWN) {
2295                 /*
2296                  * Note: the first kmem_cache_create must create the cache
2297                  * that's used by kmalloc(24), otherwise the creation of
2298                  * further caches will BUG().
2299                  */
2300                 cachep->array[smp_processor_id()] = &initarray_generic.cache;
2301
2302                 /*
2303                  * If the cache that's used by kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is
2304                  * the first cache, then we need to set up all its list3s,
2305                  * otherwise the creation of further caches will BUG().
2306                  */
2307                 set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
2308                 if (INDEX_AC == INDEX_L3)
2309                         slab_state = PARTIAL_L3;
2310                 else
2311                         slab_state = PARTIAL_ARRAYCACHE;
2312         } else {
2313                 cachep->array[smp_processor_id()] =
2314                         kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), gfp);
2315
2316                 if (slab_state == PARTIAL_ARRAYCACHE) {
2317                         set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
2318                         slab_state = PARTIAL_L3;
2319                 } else {
2320                         int node;
2321                         for_each_online_node(node) {
2322                                 cachep->nodelists[node] =
2323                                     kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
2324                                                 gfp, node);
2325                                 BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
2326                                 kmem_list3_init(cachep->nodelists[node]);
2327                         }
2328                 }
2329         }
2330         cachep->nodelists[numa_mem_id()]->next_reap =
2331                         jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
2332                         ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
2333
2334         cpu_cache_get(cachep)->avail = 0;
2335         cpu_cache_get(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2336         cpu_cache_get(cachep)->batchcount = 1;
2337         cpu_cache_get(cachep)->touched = 0;
2338         cachep->batchcount = 1;
2339         cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2340         return 0;
2341 }
2342
2343 /**
2344  * __kmem_cache_create - Create a cache.
2345  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
2346  * @size: The size of objects to be created in this cache.
2347  * @align: The required alignment for the objects.
2348  * @flags: SLAB flags
2349  * @ctor: A constructor for the objects.
2350  *
2351  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
2352  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
2353  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
2354  *
2355  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
2356  * the module calling this has to destroy the cache before getting unloaded.
2357  *
2358  * The flags are
2359  *
2360  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
2361  * to catch references to uninitialised memory.
2362  *
2363  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
2364  * for buffer overruns.
2365  *
2366  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
2367  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
2368  * as davem.
2369  */
2370 struct kmem_cache *
2371 __kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
2372         unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
2373 {
2374         size_t left_over, slab_size, ralign;
2375         struct kmem_cache *cachep = NULL;
2376         gfp_t gfp;
2377
2378 #if DEBUG
2379 #if FORCED_DEBUG
2380         /*
2381          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
2382          * large objects, if the increased size would increase the object size
2383          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
2384          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
2385          */
2386         if (size < 4096 || fls(size - 1) == fls(size-1 + REDZONE_ALIGN +
2387                                                 2 * sizeof(unsigned long long)))
2388                 flags |= SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER;
2389         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2390                 flags |= SLAB_POISON;
2391 #endif
2392         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2393                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
2394 #endif
2395         /*
2396          * Always checks flags, a caller might be expecting debug support which
2397          * isn't available.
2398          */
2399         BUG_ON(flags & ~CREATE_MASK);
2400
2401         /*
2402          * Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
2403          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
2404          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
2405          */
2406         if (size & (BYTES_PER_WORD - 1)) {
2407                 size += (BYTES_PER_WORD - 1);
2408                 size &= ~(BYTES_PER_WORD - 1);
2409         }
2410
2411         /* calculate the final buffer alignment: */
2412
2413         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
2414         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2415                 /*
2416                  * Default alignment: as specified by the arch code.  Except if
2417                  * an object is really small, then squeeze multiple objects into
2418                  * one cacheline.
2419                  */
2420                 ralign = cache_line_size();
2421                 while (size <= ralign / 2)
2422                         ralign /= 2;
2423         } else {
2424                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2425         }
2426
2427         /*
2428          * Redzoning and user store require word alignment or possibly larger.
2429          * Note this will be overridden by architecture or caller mandated
2430          * alignment if either is greater than BYTES_PER_WORD.
2431          */
2432         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2433                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2434
2435         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2436                 ralign = REDZONE_ALIGN;
2437                 /* If redzoning, ensure that the second redzone is suitably
2438                  * aligned, by adjusting the object size accordingly. */
2439                 size += REDZONE_ALIGN - 1;
2440                 size &= ~(REDZONE_ALIGN - 1);
2441         }
2442
2443         /* 2) arch mandated alignment */
2444         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
2445                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2446         }
2447         /* 3) caller mandated alignment */
2448         if (ralign < align) {
2449                 ralign = align;
2450         }
2451         /* disable debug if necessary */
2452         if (ralign > __alignof__(unsigned long long))
2453                 flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2454         /*
2455          * 4) Store it.
2456          */
2457         align = ralign;
2458
2459         if (slab_is_available())
2460                 gfp = GFP_KERNEL;
2461         else
2462                 gfp = GFP_NOWAIT;
2463
2464         /* Get cache's description obj. */
2465         cachep = kmem_cache_zalloc(&cache_cache, gfp);
2466         if (!cachep)
2467                 return NULL;
2468
2469         cachep->nodelists = (struct kmem_list3 **)&cachep->array[nr_cpu_ids];
2470         cachep->object_size = size;
2471         cachep->align = align;
2472 #if DEBUG
2473
2474         /*
2475          * Both debugging options require word-alignment which is calculated
2476          * into align above.
2477          */
2478         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2479                 /* add space for red zone words */
2480                 cachep->obj_offset += sizeof(unsigned long long);
2481                 size += 2 * sizeof(unsigned long long);
2482         }
2483         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
2484                 /* user store requires one word storage behind the end of
2485                  * the real object. But if the second red zone needs to be
2486                  * aligned to 64 bits, we must allow that much space.
2487                  */
2488                 if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2489                         size += REDZONE_ALIGN;
2490                 else
2491                         size += BYTES_PER_WORD;
2492         }
2493 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
2494         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3 + 1].cs_size
2495             && cachep->object_size > cache_line_size()
2496             && ALIGN(size, cachep->align) < PAGE_SIZE) {
2497                 cachep->obj_offset += PAGE_SIZE - ALIGN(size, cachep->align);
2498                 size = PAGE_SIZE;
2499         }
2500 #endif
2501 #endif
2502
2503         /*
2504          * Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab.
2505          * (bootstrapping cannot cope with offslab caches so don't do
2506          * it too early on. Always use on-slab management when
2507          * SLAB_NOLEAKTRACE to avoid recursive calls into kmemleak)
2508          */
2509         if ((size >= (PAGE_SIZE >> 3)) && !slab_early_init &&
2510             !(flags & SLAB_NOLEAKTRACE))
2511                 /*
2512                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
2513                  * off-slab (should allow better packing of objs).
2514                  */
2515                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
2516
2517         size = ALIGN(size, align);
2518
2519         left_over = calculate_slab_order(cachep, size, align, flags);
2520
2521         if (!cachep->num) {
2522                 printk(KERN_ERR
2523                        "kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
2524                 kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2525                 return NULL;
2526         }
2527         slab_size = ALIGN(cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t)
2528                           + sizeof(struct slab), align);
2529
2530         /*
2531          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
2532          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
2533          */
2534         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
2535                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
2536                 left_over -= slab_size;
2537         }
2538
2539         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2540                 /* really off slab. No need for manual alignment */
2541                 slab_size =
2542                     cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t) + sizeof(struct slab);
2543
2544 #ifdef CONFIG_PAGE_POISONING
2545                 /* If we're going to use the generic kernel_map_pages()
2546                  * poisoning, then it's going to smash the contents of
2547                  * the redzone and userword anyhow, so switch them off.
2548                  */
2549                 if (size % PAGE_SIZE == 0 && flags & SLAB_POISON)
2550                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2551 #endif
2552         }
2553
2554         cachep->colour_off = cache_line_size();
2555         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
2556         if (cachep->colour_off < align)
2557                 cachep->colour_off = align;
2558         cachep->colour = left_over / cachep->colour_off;
2559         cachep->slab_size = slab_size;
2560         cachep->flags = flags;
2561         cachep->allocflags = 0;
2562         if (CONFIG_ZONE_DMA_FLAG && (flags & SLAB_CACHE_DMA))
2563                 cachep->allocflags |= GFP_DMA;
2564         cachep->size = size;
2565         cachep->reciprocal_buffer_size = reciprocal_value(size);
2566
2567         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2568                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
2569                 /*
2570                  * This is a possibility for one of the malloc_sizes caches.
2571                  * But since we go off slab only for object size greater than
2572                  * PAGE_SIZE/8, and malloc_sizes gets created in ascending order,
2573                  * this should not happen at all.
2574                  * But leave a BUG_ON for some lucky dude.
2575                  */
2576                 BUG_ON(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep->slabp_cache));
2577         }
2578         cachep->ctor = ctor;
2579         cachep->name = name;
2580
2581         if (setup_cpu_cache(cachep, gfp)) {
2582                 __kmem_cache_destroy(cachep);
2583                 return NULL;
2584         }
2585
2586         if (flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS) {
2587                 /*
2588                  * Would deadlock through slab_destroy()->call_rcu()->
2589                  * debug_object_activate()->kmem_cache_alloc().
2590                  */
2591                 WARN_ON_ONCE(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU);
2592
2593                 slab_set_debugobj_lock_classes(cachep);
2594         }
2595
2596         /* cache setup completed, link it into the list */
2597         list_add(&cachep->list, &slab_caches);
2598         return cachep;
2599 }
2600
2601 #if DEBUG
2602 static void check_irq_off(void)
2603 {
2604         BUG_ON(!irqs_disabled());
2605 }
2606
2607 static void check_irq_on(void)
2608 {
2609         BUG_ON(irqs_disabled());
2610 }
2611
2612 static void check_spinlock_acquired(struct kmem_cache *cachep)
2613 {
2614 #ifdef CONFIG_SMP
2615         check_irq_off();
2616         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_mem_id()]->list_lock);
2617 #endif
2618 }
2619
2620 static void check_spinlock_acquired_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
2621 {
2622 #ifdef CONFIG_SMP
2623         check_irq_off();
2624         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2625 #endif
2626 }
2627
2628 #else
2629 #define check_irq_off() do { } while(0)
2630 #define check_irq_on()  do { } while(0)
2631 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
2632 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
2633 #endif
2634
2635 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
2636                         struct array_cache *ac,
2637                         int force, int node);
2638
2639 static void do_drain(void *arg)
2640 {
2641         struct kmem_cache *cachep = arg;
2642         struct array_cache *ac;
2643         int node = numa_mem_id();
2644
2645         check_irq_off();
2646         ac = cpu_cache_get(cachep);
2647         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2648         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
2649         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2650         ac->avail = 0;
2651 }
2652
2653 static void drain_cpu_caches(struct kmem_cache *cachep)
2654 {
2655         struct kmem_list3 *l3;
2656         int node;
2657
2658         on_each_cpu(do_drain, cachep, 1);
2659         check_irq_on();
2660         for_each_online_node(node) {
2661                 l3 = cachep->nodelists[node];
2662                 if (l3 && l3->alien)
2663                         drain_alien_cache(cachep, l3->alien);
2664         }
2665
2666         for_each_online_node(node) {
2667                 l3 = cachep->nodelists[node];
2668                 if (l3)
2669                         drain_array(cachep, l3, l3->shared, 1, node);
2670         }
2671 }
2672
2673 /*
2674  * Remove slabs from the list of free slabs.
2675  * Specify the number of slabs to drain in tofree.
2676  *
2677  * Returns the actual number of slabs released.
2678  */
2679 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
2680                         struct kmem_list3 *l3, int tofree)
2681 {
2682         struct list_head *p;
2683         int nr_freed;
2684         struct slab *slabp;
2685
2686         nr_freed = 0;
2687         while (nr_freed < tofree && !list_empty(&l3->slabs_free)) {
2688
2689                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2690                 p = l3->slabs_free.prev;
2691                 if (p == &l3->slabs_free) {
2692                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2693                         goto out;
2694                 }
2695
2696                 slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2697 #if DEBUG
2698                 BUG_ON(slabp->inuse);
2699 #endif
2700                 list_del(&slabp->list);
2701                 /*
2702                  * Safe to drop the lock. The slab is no longer linked
2703                  * to the cache.
2704                  */
2705                 l3->free_objects -= cache->num;
2706                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2707                 slab_destroy(cache, slabp);
2708                 nr_freed++;
2709         }
2710 out:
2711         return nr_freed;
2712 }
2713
2714 /* Called with slab_mutex held to protect against cpu hotplug */
2715 static int __cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2716 {
2717         int ret = 0, i = 0;
2718         struct kmem_list3 *l3;
2719
2720         drain_cpu_caches(cachep);
2721
2722         check_irq_on();
2723         for_each_online_node(i) {
2724                 l3 = cachep->nodelists[i];
2725                 if (!l3)
2726                         continue;
2727
2728                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
2729
2730                 ret += !list_empty(&l3->slabs_full) ||
2731                         !list_empty(&l3->slabs_partial);
2732         }
2733         return (ret ? 1 : 0);
2734 }
2735
2736 /**
2737  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
2738  * @cachep: The cache to shrink.
2739  *
2740  * Releases as many slabs as possible for a cache.
2741  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
2742  */
2743 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2744 {
2745         int ret;
2746         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2747
2748         get_online_cpus();
2749         mutex_lock(&slab_mutex);
2750         ret = __cache_shrink(cachep);
2751         mutex_unlock(&slab_mutex);
2752         put_online_cpus();
2753         return ret;
2754 }
2755 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2756
2757 /**
2758  * kmem_cache_destroy - delete a cache
2759  * @cachep: the cache to destroy
2760  *
2761  * Remove a &struct kmem_cache object from the slab cache.
2762  *
2763  * It is expected this function will be called by a module when it is
2764  * unloaded.  This will remove the cache completely, and avoid a duplicate
2765  * cache being allocated each time a module is loaded and unloaded, if the
2766  * module doesn't have persistent in-kernel storage across loads and unloads.
2767  *
2768  * The cache must be empty before calling this function.
2769  *
2770  * The caller must guarantee that no one will allocate memory from the cache
2771  * during the kmem_cache_destroy().
2772  */
2773 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2774 {
2775         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2776
2777         /* Find the cache in the chain of caches. */
2778         get_online_cpus();
2779         mutex_lock(&slab_mutex);
2780         /*
2781          * the chain is never empty, cache_cache is never destroyed
2782          */
2783         list_del(&cachep->list);
2784         if (__cache_shrink(cachep)) {
2785                 slab_error(cachep, "Can't free all objects");
2786                 list_add(&cachep->list, &slab_caches);
2787                 mutex_unlock(&slab_mutex);
2788                 put_online_cpus();
2789                 return;
2790         }
2791
2792         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2793                 rcu_barrier();
2794
2795         __kmem_cache_destroy(cachep);
2796         mutex_unlock(&slab_mutex);
2797         put_online_cpus();
2798 }
2799 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2800
2801 /*
2802  * Get the memory for a slab management obj.
2803  * For a slab cache when the slab descriptor is off-slab, slab descriptors
2804  * always come from malloc_sizes caches.  The slab descriptor cannot
2805  * come from the same cache which is getting created because,
2806  * when we are searching for an appropriate cache for these
2807  * descriptors in kmem_cache_create, we search through the malloc_sizes array.
2808  * If we are creating a malloc_sizes cache here it would not be visible to
2809  * kmem_find_general_cachep till the initialization is complete.
2810  * Hence we cannot have slabp_cache same as the original cache.
2811  */
2812 static struct slab *alloc_slabmgmt(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2813                                    int colour_off, gfp_t local_flags,
2814                                    int nodeid)
2815 {
2816         struct slab *slabp;
2817
2818         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2819                 /* Slab management obj is off-slab. */
2820                 slabp = kmem_cache_alloc_node(cachep->slabp_cache,
2821                                               local_flags, nodeid);
2822                 /*
2823                  * If the first object in the slab is leaked (it's allocated
2824                  * but no one has a reference to it), we want to make sure
2825                  * kmemleak does not treat the ->s_mem pointer as a reference
2826                  * to the object. Otherwise we will not report the leak.
2827                  */
2828                 kmemleak_scan_area(&slabp->list, sizeof(struct list_head),
2829                                    local_flags);
2830                 if (!slabp)
2831                         return NULL;
2832         } else {
2833                 slabp = objp + colour_off;
2834                 colour_off += cachep->slab_size;
2835         }
2836         slabp->inuse = 0;
2837         slabp->colouroff = colour_off;
2838         slabp->s_mem = objp + colour_off;
2839         slabp->nodeid = nodeid;
2840         slabp->free = 0;
2841         return slabp;
2842 }
2843
2844 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2845 {
2846         return (kmem_bufctl_t *) (slabp + 1);
2847 }
2848
2849 static void cache_init_objs(struct kmem_cache *cachep,
2850                             struct slab *slabp)
2851 {
2852         int i;
2853
2854         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2855                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2856 #if DEBUG
2857                 /* need to poison the objs? */
2858                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2859                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2860                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2861                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2862
2863                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2864                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2865                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2866                 }
2867                 /*
2868                  * Constructors are not allowed to allocate memory from the same
2869                  * cache which they are a constructor for.  Otherwise, deadlock.
2870                  * They must also be threaded.
2871                  */
2872                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2873                         cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep));
2874
2875                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2876                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2877                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2878                                            " end of an object");
2879                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2880                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2881                                            " start of an object");
2882                 }
2883                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE) == 0 &&
2884                             OFF_SLAB(cachep) && cachep->flags & SLAB_POISON)
2885                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2886                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 0);
2887 #else
2888                 if (cachep->ctor)
2889                         cachep->ctor(objp);
2890 #endif
2891                 slab_bufctl(slabp)[i] = i + 1;
2892         }
2893         slab_bufctl(slabp)[i - 1] = BUFCTL_END;
2894 }
2895
2896 static void kmem_flagcheck(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2897 {
2898         if (CONFIG_ZONE_DMA_FLAG) {
2899                 if (flags & GFP_DMA)
2900                         BUG_ON(!(cachep->allocflags & GFP_DMA));
2901                 else
2902                         BUG_ON(cachep->allocflags & GFP_DMA);
2903         }
2904 }
2905
2906 static void *slab_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2907                                 int nodeid)
2908 {
2909         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, slabp->free);
2910         kmem_bufctl_t next;
2911
2912         slabp->inuse++;
2913         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2914 #if DEBUG
2915         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2916         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2917 #endif
2918         slabp->free = next;
2919
2920         return objp;
2921 }
2922
2923 static void slab_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2924                                 void *objp, int nodeid)
2925 {
2926         unsigned int objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2927
2928 #if DEBUG
2929         /* Verify that the slab belongs to the intended node */
2930         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2931
2932         if (slab_bufctl(slabp)[objnr] + 1 <= SLAB_LIMIT + 1) {
2933                 printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2934                                 "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2935                 BUG();
2936         }
2937 #endif
2938         slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2939         slabp->free = objnr;
2940         slabp->inuse--;
2941 }
2942
2943 /*
2944  * Map pages beginning at addr to the given cache and slab. This is required
2945  * for the slab allocator to be able to lookup the cache and slab of a
2946  * virtual address for kfree, ksize, and slab debugging.
2947  */
2948 static void slab_map_pages(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
2949                            void *addr)
2950 {
2951         int nr_pages;
2952         struct page *page;
2953
2954         page = virt_to_page(addr);
2955
2956         nr_pages = 1;
2957         if (likely(!PageCompound(page)))
2958                 nr_pages <<= cache->gfporder;
2959
2960         do {
2961                 page->slab_cache = cache;
2962                 page->slab_page = slab;
2963                 page++;
2964         } while (--nr_pages);
2965 }
2966
2967 /*
2968  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2969  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2970  */
2971 static int cache_grow(struct kmem_cache *cachep,
2972                 gfp_t flags, int nodeid, void *objp)
2973 {
2974         struct slab *slabp;
2975         size_t offset;
2976         gfp_t local_flags;
2977         struct kmem_list3 *l3;
2978
2979         /*
2980          * Be lazy and only check for valid flags here,  keeping it out of the
2981          * critical path in kmem_cache_alloc().
2982          */
2983         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
2984         local_flags = flags & (GFP_CONSTRAINT_MASK|GFP_RECLAIM_MASK);
2985
2986         /* Take the l3 list lock to change the colour_next on this node */
2987         check_irq_off();
2988         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2989         spin_lock(&l3->list_lock);
2990
2991         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2992         offset = l3->colour_next;
2993         l3->colour_next++;
2994         if (l3->colour_next >= cachep->colour)
2995                 l3->colour_next = 0;
2996         spin_unlock(&l3->list_lock);
2997
2998         offset *= cachep->colour_off;
2999
3000         if (local_flags & __GFP_WAIT)
3001                 local_irq_enable();
3002
3003         /*
3004          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
3005          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
3006          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
3007          * will eventually be caught here (where it matters).
3008          */
3009         kmem_flagcheck(cachep, flags);
3010
3011         /*
3012          * Get mem for the objs.  Attempt to allocate a physical page from
3013          * 'nodeid'.
3014          */
3015         if (!objp)
3016                 objp = kmem_getpages(cachep, local_flags, nodeid);
3017         if (!objp)
3018                 goto failed;
3019
3020         /* Get slab management. */
3021         slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset,
3022                         local_flags & ~GFP_CONSTRAINT_MASK, nodeid);
3023         if (!slabp)
3024                 goto opps1;
3025
3026         slab_map_pages(cachep, slabp, objp);
3027
3028         cache_init_objs(cachep, slabp);
3029
3030         if (local_flags & __GFP_WAIT)
3031                 local_irq_disable();
3032         check_irq_off();
3033         spin_lock(&l3->list_lock);
3034
3035         /* Make slab active. */
3036         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
3037         STATS_INC_GROWN(cachep);
3038         l3->free_objects += cachep->num;
3039         spin_unlock(&l3->list_lock);
3040         return 1;
3041 opps1:
3042         kmem_freepages(cachep, objp);
3043 failed:
3044         if (local_flags & __GFP_WAIT)
3045                 local_irq_disable();
3046         return 0;
3047 }
3048
3049 #if DEBUG
3050
3051 /*
3052  * Perform extra freeing checks:
3053  * - detect bad pointers.
3054  * - POISON/RED_ZONE checking
3055  */
3056 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
3057 {
3058         if (!virt_addr_valid(objp)) {
3059                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
3060                        (unsigned long)objp);
3061                 BUG();
3062         }
3063 }
3064
3065 static inline void verify_redzone_free(struct kmem_cache *cache, void *obj)
3066 {
3067         unsigned long long redzone1, redzone2;
3068
3069         redzone1 = *dbg_redzone1(cache, obj);
3070         redzone2 = *dbg_redzone2(cache, obj);
3071
3072         /*
3073          * Redzone is ok.
3074          */
3075         if (redzone1 == RED_ACTIVE && redzone2 == RED_ACTIVE)
3076                 return;
3077
3078         if (redzone1 == RED_INACTIVE && redzone2 == RED_INACTIVE)
3079                 slab_error(cache, "double free detected");
3080         else
3081                 slab_error(cache, "memory outside object was overwritten");
3082
3083         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1:0x%llx, redzone 2:0x%llx.\n",
3084                         obj, redzone1, redzone2);
3085 }
3086
3087 static void *cache_free_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
3088                                    unsigned long caller)
3089 {
3090         struct page *page;
3091         unsigned int objnr;
3092         struct slab *slabp;
3093
3094         BUG_ON(virt_to_cache(objp) != cachep);
3095
3096         objp -= obj_offset(cachep);
3097         kfree_debugcheck(objp);
3098         page = virt_to_head_page(objp);
3099
3100         slabp = page->slab_page;
3101
3102         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3103                 verify_redzone_free(cachep, objp);
3104                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
3105                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
3106         }
3107         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
3108                 *dbg_userword(cachep, objp) = (void *)caller;
3109
3110         objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
3111
3112         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
3113         BUG_ON(objp != index_to_obj(cachep, slabp, objnr));
3114
3115 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3116         slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_FREE;
3117 #endif
3118         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
3119 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3120                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE)==0 && OFF_SLAB(cachep)) {
3121                         store_stackinfo(cachep, objp, caller);
3122                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
3123                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 0);
3124                 } else {
3125                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
3126                 }
3127 #else
3128                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
3129 #endif
3130         }
3131         return objp;
3132 }
3133
3134 static void check_slabp(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
3135 {
3136         kmem_bufctl_t i;
3137         int entries = 0;
3138
3139         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
3140         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
3141                 entries++;
3142                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
3143                         goto bad;
3144         }
3145         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
3146 bad:
3147                 printk(KERN_ERR "slab: Internal list corruption detected in "
3148                         "cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Tainted(%s). Hexdump:\n",
3149                         cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse,
3150                         print_tainted());
3151                 print_hex_dump(KERN_ERR, "", DUMP_PREFIX_OFFSET, 16, 1, slabp,
3152                         sizeof(*slabp) + cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t),
3153                         1);
3154                 BUG();
3155         }
3156 }
3157 #else
3158 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
3159 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
3160 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
3161 #endif
3162
3163 static void *cache_alloc_refill(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3164                                                         bool force_refill)
3165 {
3166         int batchcount;
3167         struct kmem_list3 *l3;
3168         struct array_cache *ac;
3169         int node;
3170
3171         check_irq_off();
3172         node = numa_mem_id();
3173         if (unlikely(force_refill))
3174                 goto force_grow;
3175 retry:
3176         ac = cpu_cache_get(cachep);
3177         batchcount = ac->batchcount;
3178         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
3179                 /*
3180                  * If there was little recent activity on this cache, then
3181                  * perform only a partial refill.  Otherwise we could generate
3182                  * refill bouncing.
3183                  */
3184                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
3185         }
3186         l3 = cachep->nodelists[node];
3187
3188         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
3189         spin_lock(&l3->list_lock);
3190
3191         /* See if we can refill from the shared array */
3192         if (l3->shared && transfer_objects(ac, l3->shared, batchcount)) {
3193                 l3->shared->touched = 1;
3194                 goto alloc_done;
3195         }
3196
3197         while (batchcount > 0) {
3198                 struct list_head *entry;
3199                 struct slab *slabp;
3200                 /* Get slab alloc is to come from. */
3201                 entry = l3->slabs_partial.next;
3202                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
3203                         l3->free_touched = 1;
3204                         entry = l3->slabs_free.next;
3205                         if (entry == &l3->slabs_free)
3206                                 goto must_grow;
3207                 }
3208
3209                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3210                 check_slabp(cachep, slabp);
3211                 check_spinlock_acquired(cachep);
3212
3213                 /*
3214                  * The slab was either on partial or free list so
3215                  * there must be at least one object available for
3216                  * allocation.
3217                  */
3218                 BUG_ON(slabp->inuse >= cachep->num);
3219
3220                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
3221                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
3222                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3223                         STATS_SET_HIGH(cachep);
3224
3225                         ac_put_obj(cachep, ac, slab_get_obj(cachep, slabp,
3226                                                                         node));
3227                 }
3228                 check_slabp(cachep, slabp);
3229
3230                 /* move slabp to correct slabp list: */
3231                 list_del(&slabp->list);
3232                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
3233                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3234                 else
3235                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3236         }
3237
3238 must_grow:
3239         l3->free_objects -= ac->avail;
3240 alloc_done:
3241         spin_unlock(&l3->list_lock);
3242
3243         if (unlikely(!ac->avail)) {
3244                 int x;
3245 force_grow:
3246                 x = cache_grow(cachep, flags | GFP_THISNODE, node, NULL);
3247
3248                 /* cache_grow can reenable interrupts, then ac could change. */
3249                 ac = cpu_cache_get(cachep);
3250                 node = numa_mem_id();
3251
3252                 /* no objects in sight? abort */
3253                 if (!x && (ac->avail == 0 || force_refill))
3254                         return NULL;
3255
3256                 if (!ac->avail)         /* objects refilled by interrupt? */
3257                         goto retry;
3258         }
3259         ac->touched = 1;
3260
3261         return ac_get_obj(cachep, ac, flags, force_refill);
3262 }
3263
3264 static inline void cache_alloc_debugcheck_before(struct kmem_cache *cachep,
3265                                                 gfp_t flags)
3266 {
3267         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
3268 #if DEBUG
3269         kmem_flagcheck(cachep, flags);
3270 #endif
3271 }
3272
3273 #if DEBUG
3274 static void *cache_alloc_debugcheck_after(struct kmem_cache *cachep,
3275                                 gfp_t flags, void *objp, unsigned long caller)
3276 {
3277         if (!objp)
3278                 return objp;
3279         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
3280 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3281                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
3282                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
3283                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 1);
3284                 else
3285                         check_poison_obj(cachep, objp);
3286 #else
3287                 check_poison_obj(cachep, objp);
3288 #endif
3289                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
3290         }
3291         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
3292                 *dbg_userword(cachep, objp) = (void *)caller;
3293
3294         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3295                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE ||
3296                                 *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
3297                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
3298                                                 " object was overwritten");
3299                         printk(KERN_ERR
3300                                 "%p: redzone 1:0x%llx, redzone 2:0x%llx\n",
3301                                 objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
3302                                 *dbg_redzone2(cachep, objp));
3303                 }
3304                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3305                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3306         }
3307 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3308         {
3309                 struct slab *slabp;
3310                 unsigned objnr;
3311
3312                 slabp = virt_to_head_page(objp)->slab_page;
3313                 objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->size;
3314                 slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_ACTIVE;
3315         }
3316 #endif
3317         objp += obj_offset(cachep);
3318         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON)
3319                 cachep->ctor(objp);
3320         if (ARCH_SLAB_MINALIGN &&
3321             ((unsigned long)objp & (ARCH_SLAB_MINALIGN-1))) {
3322                 printk(KERN_ERR "0x%p: not aligned to ARCH_SLAB_MINALIGN=%d\n",
3323                        objp, (int)ARCH_SLAB_MINALIGN);
3324         }
3325         return objp;
3326 }
3327 #else
3328 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
3329 #endif
3330
3331 static bool slab_should_failslab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3332 {
3333         if (cachep == &cache_cache)
3334                 return false;
3335
3336         return should_failslab(cachep->object_size, flags, cachep->flags);
3337 }
3338
3339 static inline void *____cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3340 {
3341         void *objp;
3342         struct array_cache *ac;
3343         bool force_refill = false;
3344
3345         check_irq_off();
3346
3347         ac = cpu_cache_get(cachep);
3348         if (likely(ac->avail)) {
3349                 ac->touched = 1;
3350                 objp = ac_get_obj(cachep, ac, flags, false);
3351
3352                 /*
3353                  * Allow for the possibility all avail objects are not allowed
3354                  * by the current flags
3355                  */
3356                 if (objp) {
3357                         STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
3358                         goto out;
3359                 }
3360                 force_refill = true;
3361         }
3362
3363         STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
3364         objp = cache_alloc_refill(cachep, flags, force_refill);
3365         /*
3366          * the 'ac' may be updated by cache_alloc_refill(),
3367          * and kmemleak_erase() requires its correct value.
3368          */
3369         ac = cpu_cache_get(cachep);
3370
3371 out:
3372         /*
3373          * To avoid a false negative, if an object that is in one of the
3374          * per-CPU caches is leaked, we need to make sure kmemleak doesn't
3375          * treat the array pointers as a reference to the object.
3376          */
3377         if (objp)
3378                 kmemleak_erase(&ac->entry[ac->avail]);
3379         return objp;
3380 }
3381
3382 #ifdef CONFIG_NUMA
3383 /*
3384  * Try allocating on another node if PF_SPREAD_SLAB|PF_MEMPOLICY.
3385  *
3386  * If we are in_interrupt, then process context, including cpusets and
3387  * mempolicy, may not apply and should not be used for allocation policy.
3388  */
3389 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3390 {
3391         int nid_alloc, nid_here;
3392
3393         if (in_interrupt() || (flags & __GFP_THISNODE))
3394                 return NULL;
3395         nid_alloc = nid_here = numa_mem_id();
3396         if (cpuset_do_slab_mem_spread() && (cachep->flags & SLAB_MEM_SPREAD))
3397                 nid_alloc = cpuset_slab_spread_node();
3398         else if (current->mempolicy)
3399                 nid_alloc = slab_node();
3400         if (nid_alloc != nid_here)
3401                 return ____cache_alloc_node(cachep, flags, nid_alloc);
3402         return NULL;
3403 }
3404
3405 /*
3406  * Fallback function if there was no memory available and no objects on a
3407  * certain node and fall back is permitted. First we scan all the
3408  * available nodelists for available objects. If that fails then we
3409  * perform an allocation without specifying a node. This allows the page
3410  * allocator to do its reclaim / fallback magic. We then insert the
3411  * slab into the proper nodelist and then allocate from it.
3412  */
3413 static void *fallback_alloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3414 {
3415         struct zonelist *zonelist;
3416         gfp_t local_flags;
3417         struct zoneref *z;
3418         struct zone *zone;
3419         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
3420         void *obj = NULL;
3421         int nid;
3422         unsigned int cpuset_mems_cookie;
3423
3424         if (flags & __GFP_THISNODE)
3425                 return NULL;
3426
3427         local_flags = flags & (GFP_CONSTRAINT_MASK|GFP_RECLAIM_MASK);
3428
3429 retry_cpuset:
3430         cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
3431         zonelist = node_zonelist(slab_node(), flags);
3432
3433 retry:
3434         /*
3435          * Look through allowed nodes for objects available
3436          * from existing per node queues.
3437          */
3438         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
3439                 nid = zone_to_nid(zone);
3440
3441                 if (cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
3442                         cache->nodelists[nid] &&
3443                         cache->nodelists[nid]->free_objects) {
3444                                 obj = ____cache_alloc_node(cache,
3445                                         flags | GFP_THISNODE, nid);
3446                                 if (obj)
3447                                         break;
3448                 }
3449         }
3450
3451         if (!obj) {
3452                 /*
3453                  * This allocation will be performed within the constraints
3454                  * of the current cpuset / memory policy requirements.
3455                  * We may trigger various forms of reclaim on the allowed
3456                  * set and go into memory reserves if necessary.
3457                  */
3458                 if (local_flags & __GFP_WAIT)
3459                         local_irq_enable();
3460                 kmem_flagcheck(cache, flags);
3461                 obj = kmem_getpages(cache, local_flags, numa_mem_id());
3462                 if (local_flags & __GFP_WAIT)
3463                         local_irq_disable();
3464                 if (obj) {
3465                         /*
3466                          * Insert into the appropriate per node queues
3467                          */
3468                         nid = page_to_nid(virt_to_page(obj));
3469                         if (cache_grow(cache, flags, nid, obj)) {
3470                                 obj = ____cache_alloc_node(cache,
3471                                         flags | GFP_THISNODE, nid);
3472                                 if (!obj)
3473                                         /*
3474                                          * Another processor may allocate the
3475                                          * objects in the slab since we are
3476                                          * not holding any locks.
3477                                          */
3478                                         goto retry;
3479                         } else {
3480                                 /* cache_grow already freed obj */
3481                                 obj = NULL;
3482                         }
3483                 }
3484         }
3485
3486         if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !obj))
3487                 goto retry_cpuset;
3488         return obj;
3489 }
3490
3491 /*
3492  * A interface to enable slab creation on nodeid
3493  */
3494 static void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3495                                 int nodeid)
3496 {
3497         struct list_head *entry;
3498         struct slab *slabp;
3499         struct kmem_list3 *l3;
3500         void *obj;
3501         int x;
3502
3503         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
3504         BUG_ON(!l3);
3505
3506 retry:
3507         check_irq_off();
3508         spin_lock(&l3->list_lock);
3509         entry = l3->slabs_partial.next;
3510         if (entry == &l3->slabs_partial) {
3511                 l3->free_touched = 1;
3512                 entry = l3->slabs_free.next;
3513                 if (entry == &l3->slabs_free)
3514                         goto must_grow;
3515         }
3516
3517         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3518         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
3519         check_slabp(cachep, slabp);
3520
3521         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
3522         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3523         STATS_SET_HIGH(cachep);
3524
3525         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
3526
3527         obj = slab_get_obj(cachep, slabp, nodeid);
3528         check_slabp(cachep, slabp);
3529         l3->free_objects--;
3530         /* move slabp to correct slabp list: */
3531         list_del(&slabp->list);
3532
3533         if (slabp->free == BUFCTL_END)
3534                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3535         else
3536                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3537
3538         spin_unlock(&l3->list_lock);
3539         goto done;
3540
3541 must_grow:
3542         spin_unlock(&l3->list_lock);
3543         x = cache_grow(cachep, flags | GFP_THISNODE, nodeid, NULL);
3544         if (x)
3545                 goto retry;
3546
3547         return fallback_alloc(cachep, flags);
3548
3549 done:
3550         return obj;
3551 }
3552
3553 /**
3554  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
3555  * @cachep: The cache to allocate from.
3556  * @flags: See kmalloc().
3557  * @nodeid: node number of the target node.
3558  * @caller: return address of caller, used for debug information
3559  *
3560  * Identical to kmem_cache_alloc but it will allocate memory on the given
3561  * node, which can improve the performance for cpu bound structures.
3562  *
3563  * Fallback to other node is possible if __GFP_THISNODE is not set.
3564  */
3565 static __always_inline void *
3566 slab_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid,
3567                    unsigned long caller)
3568 {
3569         unsigned long save_flags;
3570         void *ptr;
3571         int slab_node = numa_mem_id();
3572
3573         flags &= gfp_allowed_mask;
3574
3575         lockdep_trace_alloc(flags);
3576
3577         if (slab_should_failslab(cachep, flags))
3578                 return NULL;
3579
3580         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3581         local_irq_save(save_flags);
3582
3583         if (nodeid == NUMA_NO_NODE)
3584                 nodeid = slab_node;
3585
3586         if (unlikely(!cachep->nodelists[nodeid])) {
3587                 /* Node not bootstrapped yet */
3588                 ptr = fallback_alloc(cachep, flags);
3589                 goto out;
3590         }
3591
3592         if (nodeid == slab_node) {
3593                 /*
3594                  * Use the locally cached objects if possible.
3595                  * However ____cache_alloc does not allow fallback
3596                  * to other nodes. It may fail while we still have
3597                  * objects on other nodes available.
3598                  */
3599                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
3600                 if (ptr)
3601                         goto out;
3602         }
3603         /* ___cache_alloc_node can fall back to other nodes */
3604         ptr = ____cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
3605   out:
3606         local_irq_restore(save_flags);
3607         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr, caller);
3608         kmemleak_alloc_recursive(ptr, cachep->object_size, 1, cachep->flags,
3609                                  flags);
3610
3611         if (likely(ptr))
3612                 kmemcheck_slab_alloc(cachep, flags, ptr, cachep->object_size);
3613
3614         if (unlikely((flags & __GFP_ZERO) && ptr))
3615                 memset(ptr, 0, cachep->object_size);
3616
3617         return ptr;
3618 }
3619
3620 static __always_inline void *
3621 __do_cache_alloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3622 {
3623         void *objp;
3624
3625         if (unlikely(current->flags & (PF_SPREAD_SLAB | PF_MEMPOLICY))) {
3626                 objp = alternate_node_alloc(cache, flags);
3627                 if (objp)
3628                         goto out;
3629         }
3630         objp = ____cache_alloc(cache, flags);
3631
3632         /*
3633          * We may just have run out of memory on the local node.
3634          * ____cache_alloc_node() knows how to locate memory on other nodes
3635          */
3636         if (!objp)
3637                 objp = ____cache_alloc_node(cache, flags, numa_mem_id());
3638
3639   out:
3640         return objp;
3641 }
3642 #else
3643
3644 static __always_inline void *
3645 __do_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3646 {
3647         return ____cache_alloc(cachep, flags);
3648 }
3649
3650 #endif /* CONFIG_NUMA */
3651
3652 static __always_inline void *
3653 slab_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, unsigned long caller)
3654 {
3655         unsigned long save_flags;
3656         void *objp;
3657
3658         flags &= gfp_allowed_mask;
3659
3660         lockdep_trace_alloc(flags);
3661
3662         if (slab_should_failslab(cachep, flags))
3663                 return NULL;
3664
3665         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3666         local_irq_save(save_flags);
3667         objp = __do_cache_alloc(cachep, flags);
3668         local_irq_restore(save_flags);
3669         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp, caller);
3670         kmemleak_alloc_recursive(objp, cachep->object_size, 1, cachep->flags,
3671                                  flags);
3672         prefetchw(objp);
3673
3674         if (likely(objp))
3675                 kmemcheck_slab_alloc(cachep, flags, objp, cachep->object_size);
3676
3677         if (unlikely((flags & __GFP_ZERO) && objp))
3678                 memset(objp, 0, cachep->object_size);
3679
3680         return objp;
3681 }
3682
3683 /*
3684  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
3685  */
3686 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int nr_objects,
3687                        int node)
3688 {
3689         int i;
3690         struct kmem_list3 *l3;
3691
3692         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
3693                 void *objp;
3694                 struct slab *slabp;
3695
3696                 clear_obj_pfmemalloc(&objpp[i]);
3697                 objp = objpp[i];
3698
3699                 slabp = virt_to_slab(objp);
3700                 l3 = cachep->nodelists[node];
3701                 list_del(&slabp->list);
3702                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3703                 check_slabp(cachep, slabp);
3704                 slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);
3705                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
3706                 l3->free_objects++;
3707                 check_slabp(cachep, slabp);
3708
3709                 /* fixup slab chains */
3710                 if (slabp->inuse == 0) {
3711                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
3712                                 l3->free_objects -= cachep->num;
3713                                 /* No need to drop any previously held
3714                                  * lock here, even if we have a off-slab slab
3715                                  * descriptor it is guaranteed to come from
3716                                  * a different cache, refer to comments before
3717                                  * alloc_slabmgmt.
3718                                  */
3719                                 slab_destroy(cachep, slabp);
3720                         } else {
3721                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
3722                         }
3723                 } else {
3724                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
3725                          * partial list on free - maximum time for the
3726                          * other objects to be freed, too.
3727                          */
3728                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3729                 }
3730         }
3731 }
3732
3733 static void cache_flusharray(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac)
3734 {
3735         int batchcount;
3736         struct kmem_list3 *l3;
3737         int node = numa_mem_id();
3738
3739         batchcount = ac->batchcount;
3740 #if DEBUG
3741         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
3742 #endif
3743         check_irq_off();
3744         l3 = cachep->nodelists[node];
3745         spin_lock(&l3->list_lock);
3746         if (l3->shared) {
3747                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
3748                 int max = shared_array->limit - shared_array->avail;
3749                 if (max) {
3750                         if (batchcount > max)
3751                                 batchcount = max;
3752                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
3753                                ac->entry, sizeof(void *) * batchcount);
3754                         shared_array->avail += batchcount;
3755                         goto free_done;
3756                 }
3757         }
3758
3759         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
3760 free_done:
3761 #if STATS
3762         {
3763                 int i = 0;
3764                 struct list_head *p;
3765
3766                 p = l3->slabs_free.next;
3767                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
3768                         struct slab *slabp;
3769
3770                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3771                         BUG_ON(slabp->inuse);
3772
3773                         i++;
3774                         p = p->next;
3775                 }
3776                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
3777         }
3778 #endif
3779         spin_unlock(&l3->list_lock);
3780         ac->avail -= batchcount;
3781         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]), sizeof(void *)*ac->avail);
3782 }
3783
3784 /*
3785  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed state, it must
3786  * be in this state _before_ it is released.  Called with disabled ints.
3787  */
3788 static inline void __cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
3789                                 unsigned long caller)
3790 {
3791         struct array_cache *ac = cpu_cache_get(cachep);
3792
3793         check_irq_off();
3794         kmemleak_free_recursive(objp, cachep->flags);
3795         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, caller);
3796
3797         kmemcheck_slab_free(cachep, objp, cachep->object_size);
3798
3799         /*
3800          * Skip calling cache_free_alien() when the platform is not numa.
3801          * This will avoid cache misses that happen while accessing slabp (which
3802          * is per page memory  reference) to get nodeid. Instead use a global
3803          * variable to skip the call, which is mostly likely to be present in
3804          * the cache.
3805          */
3806         if (nr_online_nodes > 1 && cache_free_alien(cachep, objp))
3807                 return;
3808
3809         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
3810                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
3811         } else {
3812                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
3813                 cache_flusharray(cachep, ac);
3814         }
3815
3816         ac_put_obj(cachep, ac, objp);
3817 }
3818
3819 /**
3820  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
3821  * @cachep: The cache to allocate from.
3822  * @flags: See kmalloc().
3823  *
3824  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
3825  * if the cache has no available objects.
3826  */
3827 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3828 {
3829         void *ret = slab_alloc(cachep, flags, _RET_IP_);
3830
3831         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret,
3832                                cachep->object_size, cachep->size, flags);
3833
3834         return ret;
3835 }
3836 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
3837
3838 #ifdef CONFIG_TRACING
3839 void *
3840 kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, size_t size)
3841 {
3842         void *ret;
3843
3844         ret = slab_alloc(cachep, flags, _RET_IP_);
3845
3846         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret,
3847                       size, cachep->size, flags);
3848         return ret;
3849 }
3850 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
3851 #endif
3852
3853 #ifdef CONFIG_NUMA
3854 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
3855 {
3856         void *ret = slab_alloc_node(cachep, flags, nodeid, _RET_IP_);
3857
3858         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
3859                                     cachep->object_size, cachep->size,
3860                                     flags, nodeid);
3861
3862         return ret;
3863 }
3864 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
3865
3866 #ifdef CONFIG_TRACING
3867 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *cachep,
3868                                   gfp_t flags,
3869                                   int nodeid,
3870                                   size_t size)
3871 {
3872         void *ret;
3873
3874         ret = slab_alloc_node(cachep, flags, nodeid, _RET_IP);
3875
3876         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3877                            size, cachep->size,
3878                            flags, nodeid);
3879         return ret;
3880 }
3881 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
3882 #endif
3883
3884 static __always_inline void *
3885 __do_kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node, unsigned long caller)
3886 {
3887         struct kmem_cache *cachep;
3888
3889         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
3890         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep)))
3891                 return cachep;
3892         return kmem_cache_alloc_node_trace(cachep, flags, node, size);
3893 }
3894
3895 #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB) || defined(CONFIG_TRACING)
3896 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3897 {
3898         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, _RET_IP_);
3899 }
3900 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3901
3902 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t flags,
3903                 int node, unsigned long caller)
3904 {
3905         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, caller);
3906 }
3907 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller);
3908 #else
3909 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3910 {
3911         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, 0);
3912 }
3913 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3914 #endif /* CONFIG_DEBUG_SLAB || CONFIG_TRACING */
3915 #endif /* CONFIG_NUMA */
3916
3917 /**
3918  * __do_kmalloc - allocate memory
3919  * @size: how many bytes of memory are required.
3920  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
3921  * @caller: function caller for debug tracking of the caller
3922  */
3923 static __always_inline void *__do_kmalloc(size_t size, gfp_t flags,
3924                                           unsigned long caller)
3925 {
3926         struct kmem_cache *cachep;
3927         void *ret;
3928
3929         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
3930          * __ with kmem_.
3931          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
3932          * functions.
3933          */
3934         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
3935         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep)))
3936                 return cachep;
3937         ret = slab_alloc(cachep, flags, caller);
3938
3939         trace_kmalloc(caller, ret,
3940                       size, cachep->size, flags);
3941
3942         return ret;
3943 }
3944
3945
3946 #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB) || defined(CONFIG_TRACING)
3947 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3948 {
3949         return __do_kmalloc(size, flags, _RET_IP_);
3950 }
3951 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3952
3953 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t flags, unsigned long caller)
3954 {
3955         return __do_kmalloc(size, flags, caller);
3956 }
3957 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
3958
3959 #else
3960 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3961 {
3962         return __do_kmalloc(size, flags, 0);
3963 }
3964 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3965 #endif
3966
3967 /**
3968  * kmem_cache_free - Deallocate an object
3969  * @cachep: The cache the allocation was from.
3970  * @objp: The previously allocated object.
3971  *
3972  * Free an object which was previously allocated from this
3973  * cache.
3974  */
3975 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3976 {
3977         unsigned long flags;
3978
3979         local_irq_save(flags);
3980         debug_check_no_locks_freed(objp, cachep->object_size);
3981         if (!(cachep->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
3982                 debug_check_no_obj_freed(objp, cachep->object_size);
3983         __cache_free(cachep, objp, _RET_IP_);
3984         local_irq_restore(flags);
3985
3986         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, objp);
3987 }
3988 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3989
3990 /**
3991  * kfree - free previously allocated memory
3992  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3993  *
3994  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3995  *
3996  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3997  * or you will run into trouble.
3998  */
3999 void kfree(const void *objp)
4000 {
4001         struct kmem_cache *c;
4002         unsigned long flags;
4003
4004         trace_kfree(_RET_IP_, objp);
4005
4006         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(objp)))
4007                 return;
4008         local_irq_save(flags);
4009         kfree_debugcheck(objp);
4010         c = virt_to_cache(objp);
4011         debug_check_no_locks_freed(objp, c->object_size);
4012
4013         debug_check_no_obj_freed(objp, c->object_size);
4014         __cache_free(c, (void *)objp, _RET_IP_);
4015         local_irq_restore(flags);
4016 }
4017 EXPORT_SYMBOL(kfree);
4018
4019 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *cachep)
4020 {
4021         return cachep->object_size;
4022 }
4023 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
4024
4025 /*
4026  * This initializes kmem_list3 or resizes various caches for all nodes.
4027  */
4028 static int alloc_kmemlist(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
4029 {
4030         int node;
4031         struct kmem_list3 *l3;
4032         struct array_cache *new_shared;
4033         struct array_cache **new_alien = NULL;
4034
4035         for_each_online_node(node) {
4036
4037                 if (use_alien_caches) {
4038                         new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit, gfp);
4039                         if (!new_alien)
4040                                 goto fail;
4041                 }
4042
4043                 new_shared = NULL;
4044                 if (cachep->shared) {
4045                         new_shared = alloc_arraycache(node,
4046                                 cachep->shared*cachep->batchcount,
4047                                         0xbaadf00d, gfp);
4048                         if (!new_shared) {
4049                                 free_alien_cache(new_alien);
4050                                 goto fail;
4051                         }
4052                 }
4053
4054                 l3 = cachep->nodelists[node];
4055                 if (l3) {
4056                         struct array_cache *shared = l3->shared;
4057
4058                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4059
4060                         if (shared)
4061                                 free_block(cachep, shared->entry,
4062                                                 shared->avail, node);
4063
4064                         l3->shared = new_shared;
4065                         if (!l3->alien) {
4066                                 l3->alien = new_alien;
4067                                 new_alien = NULL;
4068                         }
4069                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
4070                                         cachep->batchcount + cachep->num;
4071                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4072                         kfree(shared);
4073                         free_alien_cache(new_alien);
4074                         continue;
4075                 }
4076                 l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), gfp, node);
4077                 if (!l3) {
4078                         free_alien_cache(new_alien);
4079                         kfree(new_shared);
4080                         goto fail;
4081                 }
4082
4083                 kmem_list3_init(l3);
4084                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
4085                                 ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
4086                 l3->shared = new_shared;
4087                 l3->alien = new_alien;
4088                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
4089                                         cachep->batchcount + cachep->num;
4090                 cachep->nodelists[node] = l3;
4091         }
4092         return 0;
4093
4094 fail:
4095         if (!cachep->list.next) {
4096                 /* Cache is not active yet. Roll back what we did */
4097                 node--;
4098                 while (node >= 0) {
4099                         if (cachep->nodelists[node]) {
4100                                 l3 = cachep->nodelists[node];
4101
4102                                 kfree(l3->shared);
4103                                 free_alien_cache(l3->alien);
4104                                 kfree(l3);
4105                                 cachep->nodelists[node] = NULL;
4106                         }
4107                         node--;
4108                 }
4109         }
4110         return -ENOMEM;
4111 }
4112
4113 struct ccupdate_struct {
4114         struct kmem_cache *cachep;
4115         struct array_cache *new[0];
4116 };
4117
4118 static void do_ccupdate_local(void *info)
4119 {
4120         struct ccupdate_struct *new = info;
4121         struct array_cache *old;
4122
4123         check_irq_off();
4124         old = cpu_cache_get(new->cachep);
4125
4126         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
4127         new->new[smp_processor_id()] = old;
4128 }
4129
4130 /* Always called with the slab_mutex held */
4131 static int do_tune_cpucache(struct kmem_cache *cachep, int limit,
4132                                 int batchcount, int shared, gfp_t gfp)
4133 {
4134         struct ccupdate_struct *new;
4135         int i;
4136
4137         new = kzalloc(sizeof(*new) + nr_cpu_ids * sizeof(struct array_cache *),
4138                       gfp);
4139         if (!new)
4140                 return -ENOMEM;
4141
4142         for_each_online_cpu(i) {
4143                 new->new[i] = alloc_arraycache(cpu_to_mem(i), limit,
4144                                                 batchcount, gfp);
4145                 if (!new->new[i]) {
4146                         for (i--; i >= 0; i--)
4147                                 kfree(new->new[i]);
4148                         kfree(new);
4149                         return -ENOMEM;
4150                 }
4151         }
4152         new->cachep = cachep;
4153
4154         on_each_cpu(do_ccupdate_local, (void *)new, 1);
4155
4156         check_irq_on();
4157         cachep->batchcount = batchcount;
4158         cachep->limit = limit;
4159         cachep->shared = shared;
4160
4161         for_each_online_cpu(i) {
4162                 struct array_cache *ccold = new->new[i];
4163                 if (!ccold)
4164                         continue;
4165                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_mem(i)]->list_lock);
4166                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_mem(i));
4167                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_mem(i)]->list_lock);
4168                 kfree(ccold);
4169         }
4170         kfree(new);
4171         return alloc_kmemlist(cachep, gfp);
4172 }
4173
4174 /* Called with slab_mutex held always */
4175 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
4176 {
4177         int err;
4178         int limit, shared;
4179
4180         /*
4181          * The head array serves three purposes:
4182          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
4183          * - reduce the number of spinlock operations.
4184          * - reduce the number of linked list operations on the slab and
4185          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
4186          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
4187          * Bonwick.
4188          */
4189         if (cachep->size > 131072)
4190                 limit = 1;
4191         else if (cachep->size > PAGE_SIZE)
4192                 limit = 8;
4193         else if (cachep->size > 1024)
4194                 limit = 24;
4195         else if (cachep->size > 256)
4196                 limit = 54;
4197         else
4198                 limit = 120;
4199
4200         /*
4201          * CPU bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
4202          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
4203          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
4204          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
4205          * replaces Bonwick's magazine layer.
4206          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
4207          * to a larger limit. Thus disabled by default.
4208          */
4209         shared = 0;
4210         if (cachep->size <= PAGE_SIZE && num_possible_cpus() > 1)
4211                 shared = 8;
4212
4213 #if DEBUG
4214         /*
4215          * With debugging enabled, large batchcount lead to excessively long
4216          * periods with disabled local interrupts. Limit the batchcount
4217          */
4218         if (limit > 32)
4219                 limit = 32;
4220 #endif
4221         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit + 1) / 2, shared, gfp);
4222         if (err)
4223                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
4224                        cachep->name, -err);
4225         return err;
4226 }
4227
4228 /*
4229  * Drain an array if it contains any elements taking the l3 lock only if
4230  * necessary. Note that the l3 listlock also protects the array_cache
4231  * if drain_array() is used on the shared array.
4232  */
4233 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
4234                          struct array_cache *ac, int force, int node)
4235 {
4236         int tofree;
4237
4238         if (!ac || !ac->avail)
4239                 return;
4240         if (ac->touched && !force) {
4241                 ac->touched = 0;
4242         } else {
4243                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4244                 if (ac->avail) {
4245                         tofree = force ? ac->avail : (ac->limit + 4) / 5;
4246                         if (tofree > ac->avail)
4247                                 tofree = (ac->avail + 1) / 2;
4248                         free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
4249                         ac->avail -= tofree;
4250                         memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
4251                                 sizeof(void *) * ac->avail);
4252                 }
4253                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4254         }
4255 }
4256
4257 /**
4258  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
4259  * @w: work descriptor
4260  *
4261  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
4262  * Purpose:
4263  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
4264  * - return freeable pages to the main free memory pool.
4265  *
4266  * If we cannot acquire the cache chain mutex then just give up - we'll try
4267  * again on the next iteration.
4268  */
4269 static void cache_reap(struct work_struct *w)
4270 {
4271         struct kmem_cache *searchp;
4272         struct kmem_list3 *l3;
4273         int node = numa_mem_id();
4274         struct delayed_work *work = to_delayed_work(w);
4275
4276         if (!mutex_trylock(&slab_mutex))
4277                 /* Give up. Setup the next iteration. */
4278                 goto out;
4279
4280         list_for_each_entry(searchp, &slab_caches, list) {
4281                 check_irq_on();
4282
4283                 /*
4284                  * We only take the l3 lock if absolutely necessary and we
4285                  * have established with reasonable certainty that
4286                  * we can do some work if the lock was obtained.
4287                  */
4288                 l3 = searchp->nodelists[node];
4289
4290                 reap_alien(searchp, l3);
4291
4292                 drain_array(searchp, l3, cpu_cache_get(searchp), 0, node);
4293
4294                 /*
4295                  * These are racy checks but it does not matter
4296                  * if we skip one check or scan twice.
4297                  */
4298                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
4299                         goto next;
4300
4301                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
4302
4303                 drain_array(searchp, l3, l3->shared, 0, node);
4304
4305                 if (l3->free_touched)
4306                         l3->free_touched = 0;
4307                 else {
4308                         int freed;
4309
4310                         freed = drain_freelist(searchp, l3, (l3->free_limit +
4311                                 5 * searchp->num - 1) / (5 * searchp->num));
4312                         STATS_ADD_REAPED(searchp, freed);
4313                 }
4314 next:
4315                 cond_resched();
4316         }
4317         check_irq_on();
4318         mutex_unlock(&slab_mutex);
4319         next_reap_node();
4320 out:
4321         /* Set up the next iteration */
4322         schedule_delayed_work(work, round_jiffies_relative(REAPTIMEOUT_CPUC));
4323 }
4324
4325 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4326
4327 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4328 {
4329         /*
4330          * Output format version, so at least we can change it
4331          * without _too_ many complaints.
4332          */
4333 #if STATS
4334         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
4335 #else
4336         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4337 #endif
4338         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4339                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4340         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4341         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4342 #if STATS
4343         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
4344                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
4345         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
4346 #endif
4347         seq_putc(m, '\n');
4348 }
4349
4350 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4351 {
4352         loff_t n = *pos;
4353
4354         mutex_lock(&slab_mutex);
4355         if (!n)
4356                 print_slabinfo_header(m);
4357
4358         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4359 }
4360
4361 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4362 {
4363         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4364 }
4365
4366 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4367 {
4368         mutex_unlock(&slab_mutex);
4369 }
4370
4371 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4372 {
4373         struct kmem_cache *cachep = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4374         struct slab *slabp;
4375         unsigned long active_objs;
4376         unsigned long num_objs;
4377         unsigned long active_slabs = 0;
4378         unsigned long num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
4379         const char *name;
4380         char *error = NULL;
4381         int node;
4382         struct kmem_list3 *l3;
4383
4384         active_objs = 0;
4385         num_slabs = 0;
4386         for_each_online_node(node) {
4387                 l3 = cachep->nodelists[node];
4388                 if (!l3)
4389                         continue;
4390
4391                 check_irq_on();
4392                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4393
4394                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
4395                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
4396                                 error = "slabs_full accounting error";
4397                         active_objs += cachep->num;
4398                         active_slabs++;
4399                 }
4400                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
4401                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
4402                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
4403                         if (!slabp->inuse && !error)
4404                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
4405                         active_objs += slabp->inuse;
4406                         active_slabs++;
4407                 }
4408                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list) {
4409                         if (slabp->inuse && !error)
4410                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
4411                         num_slabs++;
4412                 }
4413                 free_objects += l3->free_objects;
4414                 if (l3->shared)
4415                         shared_avail += l3->shared->avail;
4416
4417                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4418         }
4419         num_slabs += active_slabs;
4420         num_objs = num_slabs * cachep->num;
4421         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
4422                 error = "free_objects accounting error";
4423
4424         name = cachep->name;
4425         if (error)
4426                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
4427
4428         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
4429                    name, active_objs, num_objs, cachep->size,
4430                    cachep->num, (1 << cachep->gfporder));
4431         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
4432                    cachep->limit, cachep->batchcount, cachep->shared);
4433         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
4434                    active_slabs, num_slabs, shared_avail);
4435 #if STATS
4436         {                       /* list3 stats */
4437                 unsigned long high = cachep->high_mark;
4438                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
4439                 unsigned long grown = cachep->grown;
4440                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
4441                 unsigned long errors = cachep->errors;
4442                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
4443                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
4444                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
4445                 unsigned long overflows = cachep->node_overflow;
4446
4447                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu "
4448                            "%4lu %4lu %4lu %4lu %4lu",
4449                            allocs, high, grown,
4450                            reaped, errors, max_freeable, node_allocs,
4451                            node_frees, overflows);
4452         }
4453         /* cpu stats */
4454         {
4455                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
4456                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
4457                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
4458                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
4459
4460                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
4461                            allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
4462         }
4463 #endif
4464         seq_putc(m, '\n');
4465         return 0;
4466 }
4467
4468 /*
4469  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
4470  *
4471  * Output layout:
4472  * cache-name
4473  * num-active-objs
4474  * total-objs
4475  * object size
4476  * num-active-slabs
4477  * total-slabs
4478  * num-pages-per-slab
4479  * + further values on SMP and with statistics enabled
4480  */
4481
4482 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4483         .start = s_start,
4484         .next = s_next,
4485         .stop = s_stop,
4486         .show = s_show,
4487 };
4488
4489 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
4490 /**
4491  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
4492  * @file: unused
4493  * @buffer: user buffer
4494  * @count: data length
4495  * @ppos: unused
4496  */
4497 static ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
4498                        size_t count, loff_t *ppos)
4499 {
4500         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE + 1], *tmp;
4501         int limit, batchcount, shared, res;
4502         struct kmem_cache *cachep;
4503
4504         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
4505                 return -EINVAL;
4506         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
4507                 return -EFAULT;
4508         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0';
4509
4510         tmp = strchr(kbuf, ' ');
4511         if (!tmp)
4512                 return -EINVAL;
4513         *tmp = '\0';
4514         tmp++;
4515         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
4516                 return -EINVAL;
4517
4518         /* Find the cache in the chain of caches. */
4519         mutex_lock(&slab_mutex);
4520         res = -EINVAL;
4521         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
4522                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
4523                         if (limit < 1 || batchcount < 1 ||
4524                                         batchcount > limit || shared < 0) {
4525                                 res = 0;
4526                         } else {
4527                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
4528                                                        batchcount, shared,
4529                                                        GFP_KERNEL);
4530                         }
4531                         break;
4532                 }
4533         }
4534         mutex_unlock(&slab_mutex);
4535         if (res >= 0)
4536                 res = count;
4537         return res;
4538 }
4539
4540 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4541 {
4542         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4543 }
4544
4545 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4546         .open           = slabinfo_open,
4547         .read           = seq_read,
4548         .write          = slabinfo_write,
4549         .llseek         = seq_lseek,
4550         .release        = seq_release,
4551 };
4552
4553 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4554
4555 static void *leaks_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4556 {
4557         mutex_lock(&slab_mutex);
4558         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4559 }
4560
4561 static inline int add_caller(unsigned long *n, unsigned long v)
4562 {
4563         unsigned long *p;
4564         int l;
4565         if (!v)
4566                 return 1;
4567         l = n[1];
4568         p = n + 2;
4569         while (l) {
4570                 int i = l/2;
4571                 unsigned long *q = p + 2 * i;
4572                 if (*q == v) {
4573                         q[1]++;
4574                         return 1;
4575                 }
4576                 if (*q > v) {
4577                         l = i;
4578                 } else {
4579                         p = q + 2;
4580                         l -= i + 1;
4581                 }
4582         }
4583         if (++n[1] == n[0])
4584                 return 0;
4585         memmove(p + 2, p, n[1] * 2 * sizeof(unsigned long) - ((void *)p - (void *)n));
4586         p[0] = v;
4587         p[1] = 1;
4588         return 1;
4589 }
4590
4591 static void handle_slab(unsigned long *n, struct kmem_cache *c, struct slab *s)
4592 {
4593         void *p;
4594         int i;
4595         if (n[0] == n[1])
4596                 return;
4597         for (i = 0, p = s->s_mem; i < c->num; i++, p += c->size) {
4598                 if (slab_bufctl(s)[i] != BUFCTL_ACTIVE)
4599                         continue;
4600                 if (!add_caller(n, (unsigned long)*dbg_userword(c, p)))
4601                         return;
4602         }
4603 }
4604
4605 static void show_symbol(struct seq_file *m, unsigned long address)
4606 {
4607 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
4608         unsigned long offset, size;
4609         char modname[MODULE_NAME_LEN], name[KSYM_NAME_LEN];
4610
4611         if (lookup_symbol_attrs(address, &size, &offset, modname, name) == 0) {
4612                 seq_printf(m, "%s+%#lx/%#lx", name, offset, size);
4613                 if (modname[0])
4614                         seq_printf(m, " [%s]", modname);
4615                 return;
4616         }
4617 #endif
4618         seq_printf(m, "%p", (void *)address);
4619 }
4620
4621 static int leaks_show(struct seq_file *m, void *p)
4622 {
4623         struct kmem_cache *cachep = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4624         struct slab *slabp;
4625         struct kmem_list3 *l3;
4626         const char *name;
4627         unsigned long *n = m->private;
4628         int node;
4629         int i;
4630
4631         if (!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER))
4632                 return 0;
4633         if (!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE))
4634                 return 0;
4635
4636         /* OK, we can do it */
4637
4638         n[1] = 0;
4639
4640         for_each_online_node(node) {
4641                 l3 = cachep->nodelists[node];
4642                 if (!l3)
4643                         continue;
4644
4645                 check_irq_on();
4646                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4647
4648                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
4649                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4650                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
4651                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4652                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4653         }
4654         name = cachep->name;
4655         if (n[0] == n[1]) {
4656                 /* Increase the buffer size */
4657                 mutex_unlock(&slab_mutex);
4658                 m->private = kzalloc(n[0] * 4 * sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4659                 if (!m->private) {
4660                         /* Too bad, we are really out */
4661                         m->private = n;
4662                         mutex_lock(&slab_mutex);
4663                         return -ENOMEM;
4664                 }
4665                 *(unsigned long *)m->private = n[0] * 2;
4666                 kfree(n);
4667                 mutex_lock(&slab_mutex);
4668                 /* Now make sure this entry will be retried */
4669                 m->count = m->size;
4670                 return 0;
4671         }
4672         for (i = 0; i < n[1]; i++) {
4673                 seq_printf(m, "%s: %lu ", name, n[2*i+3]);
4674                 show_symbol(m, n[2*i+2]);
4675                 seq_putc(m, '\n');
4676         }
4677
4678         return 0;
4679 }
4680
4681 static const struct seq_operations slabstats_op = {
4682         .start = leaks_start,
4683         .next = s_next,
4684         .stop = s_stop,
4685         .show = leaks_show,
4686 };
4687
4688 static int slabstats_open(struct inode *inode, struct file *file)
4689 {
4690         unsigned long *n = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
4691         int ret = -ENOMEM;
4692         if (n) {
4693                 ret = seq_open(file, &slabstats_op);
4694                 if (!ret) {
4695                         struct seq_file *m = file->private_data;
4696                         *n = PAGE_SIZE / (2 * sizeof(unsigned long));
4697                         m->private = n;
4698                         n = NULL;
4699                 }
4700                 kfree(n);
4701         }
4702         return ret;
4703 }
4704
4705 static const struct file_operations proc_slabstats_operations = {
4706         .open           = slabstats_open,
4707         .read           = seq_read,
4708         .llseek         = seq_lseek,
4709         .release        = seq_release_private,
4710 };
4711 #endif
4712
4713 static int __init slab_proc_init(void)
4714 {
4715         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUSR,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4716 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4717         proc_create("slab_allocators", 0, NULL, &proc_slabstats_operations);
4718 #endif
4719         return 0;
4720 }
4721 module_init(slab_proc_init);
4722 #endif
4723
4724 /**
4725  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
4726  * @objp: Pointer to the object
4727  *
4728  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
4729  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
4730  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
4731  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
4732  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
4733  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
4734  * must not be freed during the duration of the call.
4735  */
4736 size_t ksize(const void *objp)
4737 {
4738         BUG_ON(!objp);
4739         if (unlikely(objp == ZERO_SIZE_PTR))
4740                 return 0;
4741
4742         return virt_to_cache(objp)->object_size;
4743 }
4744 EXPORT_SYMBOL(ksize);