[PATCH] Make kmem_cache_destroy() return void
[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 intializations 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 'cache_chain_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/config.h>
90 #include        <linux/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/seq_file.h>
100 #include        <linux/notifier.h>
101 #include        <linux/kallsyms.h>
102 #include        <linux/cpu.h>
103 #include        <linux/sysctl.h>
104 #include        <linux/module.h>
105 #include        <linux/rcupdate.h>
106 #include        <linux/string.h>
107 #include        <linux/nodemask.h>
108 #include        <linux/mempolicy.h>
109 #include        <linux/mutex.h>
110 #include        <linux/rtmutex.h>
111
112 #include        <asm/uaccess.h>
113 #include        <asm/cacheflush.h>
114 #include        <asm/tlbflush.h>
115 #include        <asm/page.h>
116
117 /*
118  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_DEBUG_INITIAL,
119  *                SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
120  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
121  *
122  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
123  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
124  *
125  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
126  */
127
128 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
129 #define DEBUG           1
130 #define STATS           1
131 #define FORCED_DEBUG    1
132 #else
133 #define DEBUG           0
134 #define STATS           0
135 #define FORCED_DEBUG    0
136 #endif
137
138 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
139 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
140
141 #ifndef cache_line_size
142 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
143 #endif
144
145 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
146 /*
147  * Enforce a minimum alignment for the kmalloc caches.
148  * Usually, the kmalloc caches are cache_line_size() aligned, except when
149  * DEBUG and FORCED_DEBUG are enabled, then they are BYTES_PER_WORD aligned.
150  * Some archs want to perform DMA into kmalloc caches and need a guaranteed
151  * alignment larger than BYTES_PER_WORD. ARCH_KMALLOC_MINALIGN allows that.
152  * Note that this flag disables some debug features.
153  */
154 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN 0
155 #endif
156
157 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
158 /*
159  * Enforce a minimum alignment for all caches.
160  * Intended for archs that get misalignment faults even for BYTES_PER_WORD
161  * aligned buffers. Includes ARCH_KMALLOC_MINALIGN.
162  * If possible: Do not enable this flag for CONFIG_DEBUG_SLAB, it disables
163  * some debug features.
164  */
165 #define ARCH_SLAB_MINALIGN 0
166 #endif
167
168 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
169 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
170 #endif
171
172 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
173 #if DEBUG
174 # define CREATE_MASK    (SLAB_DEBUG_INITIAL | SLAB_RED_ZONE | \
175                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
176                          SLAB_CACHE_DMA | \
177                          SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | SLAB_STORE_USER | \
178                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
179                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD)
180 #else
181 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
182                          SLAB_CACHE_DMA | SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | \
183                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
184                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD)
185 #endif
186
187 /*
188  * kmem_bufctl_t:
189  *
190  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
191  * linked offsets.
192  *
193  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
194  * slab an object belongs to.
195  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
196  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
197  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
198  * that does not use off-slab slabs.
199  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
200  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
201  * to have too many per slab.
202  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
203  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
204  */
205
206 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
207 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
208 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
209 #define BUFCTL_ACTIVE   (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
210 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-3)
211
212 /*
213  * struct slab
214  *
215  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
216  * for a slab, or allocated from an general cache.
217  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
218  */
219 struct slab {
220         struct list_head list;
221         unsigned long colouroff;
222         void *s_mem;            /* including colour offset */
223         unsigned int inuse;     /* num of objs active in slab */
224         kmem_bufctl_t free;
225         unsigned short nodeid;
226 };
227
228 /*
229  * struct slab_rcu
230  *
231  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
232  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
233  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
234  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
235  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
236  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
237  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
238  *
239  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
240  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
241  *
242  * We assume struct slab_rcu can overlay struct slab when destroying.
243  */
244 struct slab_rcu {
245         struct rcu_head head;
246         struct kmem_cache *cachep;
247         void *addr;
248 };
249
250 /*
251  * struct array_cache
252  *
253  * Purpose:
254  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
255  * - reduce the number of linked list operations
256  * - reduce spinlock operations
257  *
258  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
259  * footprint.
260  *
261  */
262 struct array_cache {
263         unsigned int avail;
264         unsigned int limit;
265         unsigned int batchcount;
266         unsigned int touched;
267         spinlock_t lock;
268         void *entry[0]; /*
269                          * Must have this definition in here for the proper
270                          * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
271                          * the entries.
272                          * [0] is for gcc 2.95. It should really be [].
273                          */
274 };
275
276 /*
277  * bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore, but the
278  * cpuarrays are allocated from the generic caches...
279  */
280 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
281 struct arraycache_init {
282         struct array_cache cache;
283         void *entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
284 };
285
286 /*
287  * The slab lists for all objects.
288  */
289 struct kmem_list3 {
290         struct list_head slabs_partial; /* partial list first, better asm code */
291         struct list_head slabs_full;
292         struct list_head slabs_free;
293         unsigned long free_objects;
294         unsigned int free_limit;
295         unsigned int colour_next;       /* Per-node cache coloring */
296         spinlock_t list_lock;
297         struct array_cache *shared;     /* shared per node */
298         struct array_cache **alien;     /* on other nodes */
299         unsigned long next_reap;        /* updated without locking */
300         int free_touched;               /* updated without locking */
301 };
302
303 /*
304  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
305  */
306 #define NUM_INIT_LISTS (2 * MAX_NUMNODES + 1)
307 struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
308 #define CACHE_CACHE 0
309 #define SIZE_AC 1
310 #define SIZE_L3 (1 + MAX_NUMNODES)
311
312 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
313                         struct kmem_list3 *l3, int tofree);
314 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int len,
315                         int node);
316 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep);
317 static void cache_reap(void *unused);
318
319 /*
320  * This function must be completely optimized away if a constant is passed to
321  * it.  Mostly the same as what is in linux/slab.h except it returns an index.
322  */
323 static __always_inline int index_of(const size_t size)
324 {
325         extern void __bad_size(void);
326
327         if (__builtin_constant_p(size)) {
328                 int i = 0;
329
330 #define CACHE(x) \
331         if (size <=x) \
332                 return i; \
333         else \
334                 i++;
335 #include "linux/kmalloc_sizes.h"
336 #undef CACHE
337                 __bad_size();
338         } else
339                 __bad_size();
340         return 0;
341 }
342
343 static int slab_early_init = 1;
344
345 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
346 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
347
348 static void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
349 {
350         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
351         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
352         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
353         parent->shared = NULL;
354         parent->alien = NULL;
355         parent->colour_next = 0;
356         spin_lock_init(&parent->list_lock);
357         parent->free_objects = 0;
358         parent->free_touched = 0;
359 }
360
361 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)                          \
362         do {                                                            \
363                 INIT_LIST_HEAD(listp);                                  \
364                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
365         } while (0)
366
367 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                             \
368         do {                                                            \
369         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
370         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
371         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
372         } while (0)
373
374 /*
375  * struct kmem_cache
376  *
377  * manages a cache.
378  */
379
380 struct kmem_cache {
381 /* 1) per-cpu data, touched during every alloc/free */
382         struct array_cache *array[NR_CPUS];
383 /* 2) Cache tunables. Protected by cache_chain_mutex */
384         unsigned int batchcount;
385         unsigned int limit;
386         unsigned int shared;
387
388         unsigned int buffer_size;
389 /* 3) touched by every alloc & free from the backend */
390         struct kmem_list3 *nodelists[MAX_NUMNODES];
391
392         unsigned int flags;             /* constant flags */
393         unsigned int num;               /* # of objs per slab */
394
395 /* 4) cache_grow/shrink */
396         /* order of pgs per slab (2^n) */
397         unsigned int gfporder;
398
399         /* force GFP flags, e.g. GFP_DMA */
400         gfp_t gfpflags;
401
402         size_t colour;                  /* cache colouring range */
403         unsigned int colour_off;        /* colour offset */
404         struct kmem_cache *slabp_cache;
405         unsigned int slab_size;
406         unsigned int dflags;            /* dynamic flags */
407
408         /* constructor func */
409         void (*ctor) (void *, struct kmem_cache *, unsigned long);
410
411         /* de-constructor func */
412         void (*dtor) (void *, struct kmem_cache *, unsigned long);
413
414 /* 5) cache creation/removal */
415         const char *name;
416         struct list_head next;
417
418 /* 6) statistics */
419 #if STATS
420         unsigned long num_active;
421         unsigned long num_allocations;
422         unsigned long high_mark;
423         unsigned long grown;
424         unsigned long reaped;
425         unsigned long errors;
426         unsigned long max_freeable;
427         unsigned long node_allocs;
428         unsigned long node_frees;
429         unsigned long node_overflow;
430         atomic_t allochit;
431         atomic_t allocmiss;
432         atomic_t freehit;
433         atomic_t freemiss;
434 #endif
435 #if DEBUG
436         /*
437          * If debugging is enabled, then the allocator can add additional
438          * fields and/or padding to every object. buffer_size contains the total
439          * object size including these internal fields, the following two
440          * variables contain the offset to the user object and its size.
441          */
442         int obj_offset;
443         int obj_size;
444 #endif
445 };
446
447 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
448 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
449
450 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
451 /*
452  * Optimization question: fewer reaps means less probability for unnessary
453  * cpucache drain/refill cycles.
454  *
455  * OTOH the cpuarrays can contain lots of objects,
456  * which could lock up otherwise freeable slabs.
457  */
458 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
459 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
460
461 #if STATS
462 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
463 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
464 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
465 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
466 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   ((x)->reaped += (y))
467 #define STATS_SET_HIGH(x)                                               \
468         do {                                                            \
469                 if ((x)->num_active > (x)->high_mark)                   \
470                         (x)->high_mark = (x)->num_active;               \
471         } while (0)
472 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
473 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
474 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
475 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   ((x)->node_overflow++)
476 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i)                                        \
477         do {                                                            \
478                 if ((x)->max_freeable < i)                              \
479                         (x)->max_freeable = i;                          \
480         } while (0)
481 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
482 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
483 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
484 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
485 #else
486 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
487 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
488 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
489 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
490 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   do { } while (0)
491 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
492 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
493 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
494 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
495 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   do { } while (0)
496 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) do { } while (0)
497 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
498 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
499 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
500 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
501 #endif
502
503 #if DEBUG
504
505 /*
506  * memory layout of objects:
507  * 0            : objp
508  * 0 .. cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
509  *              the end of an object is aligned with the end of the real
510  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
511  * cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD .. cachep->obj_offset - 1:
512  *              redzone word.
513  * cachep->obj_offset: The real object.
514  * cachep->buffer_size - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
515  * cachep->buffer_size - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address
516  *                                      [BYTES_PER_WORD long]
517  */
518 static int obj_offset(struct kmem_cache *cachep)
519 {
520         return cachep->obj_offset;
521 }
522
523 static int obj_size(struct kmem_cache *cachep)
524 {
525         return cachep->obj_size;
526 }
527
528 static unsigned long *dbg_redzone1(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
529 {
530         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
531         return (unsigned long*) (objp+obj_offset(cachep)-BYTES_PER_WORD);
532 }
533
534 static unsigned long *dbg_redzone2(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
535 {
536         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
537         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
538                 return (unsigned long *)(objp + cachep->buffer_size -
539                                          2 * BYTES_PER_WORD);
540         return (unsigned long *)(objp + cachep->buffer_size - BYTES_PER_WORD);
541 }
542
543 static void **dbg_userword(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
544 {
545         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
546         return (void **)(objp + cachep->buffer_size - BYTES_PER_WORD);
547 }
548
549 #else
550
551 #define obj_offset(x)                   0
552 #define obj_size(cachep)                (cachep->buffer_size)
553 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
554 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
555 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
556
557 #endif
558
559 /*
560  * Maximum size of an obj (in 2^order pages) and absolute limit for the gfp
561  * order.
562  */
563 #if defined(CONFIG_LARGE_ALLOCS)
564 #define MAX_OBJ_ORDER   13      /* up to 32Mb */
565 #define MAX_GFP_ORDER   13      /* up to 32Mb */
566 #elif defined(CONFIG_MMU)
567 #define MAX_OBJ_ORDER   5       /* 32 pages */
568 #define MAX_GFP_ORDER   5       /* 32 pages */
569 #else
570 #define MAX_OBJ_ORDER   8       /* up to 1Mb */
571 #define MAX_GFP_ORDER   8       /* up to 1Mb */
572 #endif
573
574 /*
575  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab.
576  */
577 #define BREAK_GFP_ORDER_HI      1
578 #define BREAK_GFP_ORDER_LO      0
579 static int slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_LO;
580
581 /*
582  * Functions for storing/retrieving the cachep and or slab from the page
583  * allocator.  These are used to find the slab an obj belongs to.  With kfree(),
584  * these are used to find the cache which an obj belongs to.
585  */
586 static inline void page_set_cache(struct page *page, struct kmem_cache *cache)
587 {
588         page->lru.next = (struct list_head *)cache;
589 }
590
591 static inline struct kmem_cache *page_get_cache(struct page *page)
592 {
593         if (unlikely(PageCompound(page)))
594                 page = (struct page *)page_private(page);
595         BUG_ON(!PageSlab(page));
596         return (struct kmem_cache *)page->lru.next;
597 }
598
599 static inline void page_set_slab(struct page *page, struct slab *slab)
600 {
601         page->lru.prev = (struct list_head *)slab;
602 }
603
604 static inline struct slab *page_get_slab(struct page *page)
605 {
606         if (unlikely(PageCompound(page)))
607                 page = (struct page *)page_private(page);
608         BUG_ON(!PageSlab(page));
609         return (struct slab *)page->lru.prev;
610 }
611
612 static inline struct kmem_cache *virt_to_cache(const void *obj)
613 {
614         struct page *page = virt_to_page(obj);
615         return page_get_cache(page);
616 }
617
618 static inline struct slab *virt_to_slab(const void *obj)
619 {
620         struct page *page = virt_to_page(obj);
621         return page_get_slab(page);
622 }
623
624 static inline void *index_to_obj(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
625                                  unsigned int idx)
626 {
627         return slab->s_mem + cache->buffer_size * idx;
628 }
629
630 static inline unsigned int obj_to_index(struct kmem_cache *cache,
631                                         struct slab *slab, void *obj)
632 {
633         return (unsigned)(obj - slab->s_mem) / cache->buffer_size;
634 }
635
636 /*
637  * These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes.
638  */
639 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
640 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
641 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
642         CACHE(ULONG_MAX)
643 #undef CACHE
644 };
645 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
646
647 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
648 struct cache_names {
649         char *name;
650         char *name_dma;
651 };
652
653 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
654 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
655 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
656         {NULL,}
657 #undef CACHE
658 };
659
660 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
661     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
662 static struct arraycache_init initarray_generic =
663     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
664
665 /* internal cache of cache description objs */
666 static struct kmem_cache cache_cache = {
667         .batchcount = 1,
668         .limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
669         .shared = 1,
670         .buffer_size = sizeof(struct kmem_cache),
671         .name = "kmem_cache",
672 #if DEBUG
673         .obj_size = sizeof(struct kmem_cache),
674 #endif
675 };
676
677 #define BAD_ALIEN_MAGIC 0x01020304ul
678
679 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
680
681 /*
682  * Slab sometimes uses the kmalloc slabs to store the slab headers
683  * for other slabs "off slab".
684  * The locking for this is tricky in that it nests within the locks
685  * of all other slabs in a few places; to deal with this special
686  * locking we put on-slab caches into a separate lock-class.
687  *
688  * We set lock class for alien array caches which are up during init.
689  * The lock annotation will be lost if all cpus of a node goes down and
690  * then comes back up during hotplug
691  */
692 static struct lock_class_key on_slab_l3_key;
693 static struct lock_class_key on_slab_alc_key;
694
695 static inline void init_lock_keys(void)
696
697 {
698         int q;
699         struct cache_sizes *s = malloc_sizes;
700
701         while (s->cs_size != ULONG_MAX) {
702                 for_each_node(q) {
703                         struct array_cache **alc;
704                         int r;
705                         struct kmem_list3 *l3 = s->cs_cachep->nodelists[q];
706                         if (!l3 || OFF_SLAB(s->cs_cachep))
707                                 continue;
708                         lockdep_set_class(&l3->list_lock, &on_slab_l3_key);
709                         alc = l3->alien;
710                         /*
711                          * FIXME: This check for BAD_ALIEN_MAGIC
712                          * should go away when common slab code is taught to
713                          * work even without alien caches.
714                          * Currently, non NUMA code returns BAD_ALIEN_MAGIC
715                          * for alloc_alien_cache,
716                          */
717                         if (!alc || (unsigned long)alc == BAD_ALIEN_MAGIC)
718                                 continue;
719                         for_each_node(r) {
720                                 if (alc[r])
721                                         lockdep_set_class(&alc[r]->lock,
722                                              &on_slab_alc_key);
723                         }
724                 }
725                 s++;
726         }
727 }
728 #else
729 static inline void init_lock_keys(void)
730 {
731 }
732 #endif
733
734 /* Guard access to the cache-chain. */
735 static DEFINE_MUTEX(cache_chain_mutex);
736 static struct list_head cache_chain;
737
738 /*
739  * chicken and egg problem: delay the per-cpu array allocation
740  * until the general caches are up.
741  */
742 static enum {
743         NONE,
744         PARTIAL_AC,
745         PARTIAL_L3,
746         FULL
747 } g_cpucache_up;
748
749 /*
750  * used by boot code to determine if it can use slab based allocator
751  */
752 int slab_is_available(void)
753 {
754         return g_cpucache_up == FULL;
755 }
756
757 static DEFINE_PER_CPU(struct work_struct, reap_work);
758
759 static inline struct array_cache *cpu_cache_get(struct kmem_cache *cachep)
760 {
761         return cachep->array[smp_processor_id()];
762 }
763
764 static inline struct kmem_cache *__find_general_cachep(size_t size,
765                                                         gfp_t gfpflags)
766 {
767         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
768
769 #if DEBUG
770         /* This happens if someone tries to call
771          * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
772          * the generic caches are initialized.
773          */
774         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
775 #endif
776         while (size > csizep->cs_size)
777                 csizep++;
778
779         /*
780          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
781          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
782          * for large kmalloc calls required.
783          */
784         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
785                 return csizep->cs_dmacachep;
786         return csizep->cs_cachep;
787 }
788
789 static struct kmem_cache *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
790 {
791         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
792 }
793
794 static size_t slab_mgmt_size(size_t nr_objs, size_t align)
795 {
796         return ALIGN(sizeof(struct slab)+nr_objs*sizeof(kmem_bufctl_t), align);
797 }
798
799 /*
800  * Calculate the number of objects and left-over bytes for a given buffer size.
801  */
802 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t buffer_size,
803                            size_t align, int flags, size_t *left_over,
804                            unsigned int *num)
805 {
806         int nr_objs;
807         size_t mgmt_size;
808         size_t slab_size = PAGE_SIZE << gfporder;
809
810         /*
811          * The slab management structure can be either off the slab or
812          * on it. For the latter case, the memory allocated for a
813          * slab is used for:
814          *
815          * - The struct slab
816          * - One kmem_bufctl_t for each object
817          * - Padding to respect alignment of @align
818          * - @buffer_size bytes for each object
819          *
820          * If the slab management structure is off the slab, then the
821          * alignment will already be calculated into the size. Because
822          * the slabs are all pages aligned, the objects will be at the
823          * correct alignment when allocated.
824          */
825         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
826                 mgmt_size = 0;
827                 nr_objs = slab_size / buffer_size;
828
829                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
830                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
831         } else {
832                 /*
833                  * Ignore padding for the initial guess. The padding
834                  * is at most @align-1 bytes, and @buffer_size is at
835                  * least @align. In the worst case, this result will
836                  * be one greater than the number of objects that fit
837                  * into the memory allocation when taking the padding
838                  * into account.
839                  */
840                 nr_objs = (slab_size - sizeof(struct slab)) /
841                           (buffer_size + sizeof(kmem_bufctl_t));
842
843                 /*
844                  * This calculated number will be either the right
845                  * amount, or one greater than what we want.
846                  */
847                 if (slab_mgmt_size(nr_objs, align) + nr_objs*buffer_size
848                        > slab_size)
849                         nr_objs--;
850
851                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
852                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
853
854                 mgmt_size = slab_mgmt_size(nr_objs, align);
855         }
856         *num = nr_objs;
857         *left_over = slab_size - nr_objs*buffer_size - mgmt_size;
858 }
859
860 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__FUNCTION__, cachep, msg)
861
862 static void __slab_error(const char *function, struct kmem_cache *cachep,
863                         char *msg)
864 {
865         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
866                function, cachep->name, msg);
867         dump_stack();
868 }
869
870 #ifdef CONFIG_NUMA
871 /*
872  * Special reaping functions for NUMA systems called from cache_reap().
873  * These take care of doing round robin flushing of alien caches (containing
874  * objects freed on different nodes from which they were allocated) and the
875  * flushing of remote pcps by calling drain_node_pages.
876  */
877 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, reap_node);
878
879 static void init_reap_node(int cpu)
880 {
881         int node;
882
883         node = next_node(cpu_to_node(cpu), node_online_map);
884         if (node == MAX_NUMNODES)
885                 node = first_node(node_online_map);
886
887         __get_cpu_var(reap_node) = node;
888 }
889
890 static void next_reap_node(void)
891 {
892         int node = __get_cpu_var(reap_node);
893
894         /*
895          * Also drain per cpu pages on remote zones
896          */
897         if (node != numa_node_id())
898                 drain_node_pages(node);
899
900         node = next_node(node, node_online_map);
901         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
902                 node = first_node(node_online_map);
903         __get_cpu_var(reap_node) = node;
904 }
905
906 #else
907 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
908 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
909 #endif
910
911 /*
912  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
913  * via the workqueue/eventd.
914  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
915  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
916  * lock.
917  */
918 static void __devinit start_cpu_timer(int cpu)
919 {
920         struct work_struct *reap_work = &per_cpu(reap_work, cpu);
921
922         /*
923          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
924          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
925          * at that time.
926          */
927         if (keventd_up() && reap_work->func == NULL) {
928                 init_reap_node(cpu);
929                 INIT_WORK(reap_work, cache_reap, NULL);
930                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work, HZ + 3 * cpu);
931         }
932 }
933
934 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
935                                             int batchcount)
936 {
937         int memsize = sizeof(void *) * entries + sizeof(struct array_cache);
938         struct array_cache *nc = NULL;
939
940         nc = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
941         if (nc) {
942                 nc->avail = 0;
943                 nc->limit = entries;
944                 nc->batchcount = batchcount;
945                 nc->touched = 0;
946                 spin_lock_init(&nc->lock);
947         }
948         return nc;
949 }
950
951 /*
952  * Transfer objects in one arraycache to another.
953  * Locking must be handled by the caller.
954  *
955  * Return the number of entries transferred.
956  */
957 static int transfer_objects(struct array_cache *to,
958                 struct array_cache *from, unsigned int max)
959 {
960         /* Figure out how many entries to transfer */
961         int nr = min(min(from->avail, max), to->limit - to->avail);
962
963         if (!nr)
964                 return 0;
965
966         memcpy(to->entry + to->avail, from->entry + from->avail -nr,
967                         sizeof(void *) *nr);
968
969         from->avail -= nr;
970         to->avail += nr;
971         to->touched = 1;
972         return nr;
973 }
974
975 #ifdef CONFIG_NUMA
976 static void *__cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t, int);
977 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
978
979 static struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
980 {
981         struct array_cache **ac_ptr;
982         int memsize = sizeof(void *) * MAX_NUMNODES;
983         int i;
984
985         if (limit > 1)
986                 limit = 12;
987         ac_ptr = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
988         if (ac_ptr) {
989                 for_each_node(i) {
990                         if (i == node || !node_online(i)) {
991                                 ac_ptr[i] = NULL;
992                                 continue;
993                         }
994                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d);
995                         if (!ac_ptr[i]) {
996                                 for (i--; i <= 0; i--)
997                                         kfree(ac_ptr[i]);
998                                 kfree(ac_ptr);
999                                 return NULL;
1000                         }
1001                 }
1002         }
1003         return ac_ptr;
1004 }
1005
1006 static void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1007 {
1008         int i;
1009
1010         if (!ac_ptr)
1011                 return;
1012         for_each_node(i)
1013             kfree(ac_ptr[i]);
1014         kfree(ac_ptr);
1015 }
1016
1017 static void __drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1018                                 struct array_cache *ac, int node)
1019 {
1020         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
1021
1022         if (ac->avail) {
1023                 spin_lock(&rl3->list_lock);
1024                 /*
1025                  * Stuff objects into the remote nodes shared array first.
1026                  * That way we could avoid the overhead of putting the objects
1027                  * into the free lists and getting them back later.
1028                  */
1029                 if (rl3->shared)
1030                         transfer_objects(rl3->shared, ac, ac->limit);
1031
1032                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
1033                 ac->avail = 0;
1034                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
1035         }
1036 }
1037
1038 /*
1039  * Called from cache_reap() to regularly drain alien caches round robin.
1040  */
1041 static void reap_alien(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3)
1042 {
1043         int node = __get_cpu_var(reap_node);
1044
1045         if (l3->alien) {
1046                 struct array_cache *ac = l3->alien[node];
1047
1048                 if (ac && ac->avail && spin_trylock_irq(&ac->lock)) {
1049                         __drain_alien_cache(cachep, ac, node);
1050                         spin_unlock_irq(&ac->lock);
1051                 }
1052         }
1053 }
1054
1055 static void drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1056                                 struct array_cache **alien)
1057 {
1058         int i = 0;
1059         struct array_cache *ac;
1060         unsigned long flags;
1061
1062         for_each_online_node(i) {
1063                 ac = alien[i];
1064                 if (ac) {
1065                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
1066                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
1067                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
1068                 }
1069         }
1070 }
1071
1072 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1073 {
1074         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1075         int nodeid = slabp->nodeid;
1076         struct kmem_list3 *l3;
1077         struct array_cache *alien = NULL;
1078
1079         /*
1080          * Make sure we are not freeing a object from another node to the array
1081          * cache on this cpu.
1082          */
1083         if (likely(slabp->nodeid == numa_node_id()))
1084                 return 0;
1085
1086         l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
1087         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
1088         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
1089                 alien = l3->alien[nodeid];
1090                 spin_lock(&alien->lock);
1091                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit)) {
1092                         STATS_INC_ACOVERFLOW(cachep);
1093                         __drain_alien_cache(cachep, alien, nodeid);
1094                 }
1095                 alien->entry[alien->avail++] = objp;
1096                 spin_unlock(&alien->lock);
1097         } else {
1098                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1099                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
1100                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1101         }
1102         return 1;
1103 }
1104
1105 #else
1106
1107 #define drain_alien_cache(cachep, alien) do { } while (0)
1108 #define reap_alien(cachep, l3) do { } while (0)
1109
1110 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
1111 {
1112         return (struct array_cache **)BAD_ALIEN_MAGIC;
1113 }
1114
1115 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1116 {
1117 }
1118
1119 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1120 {
1121         return 0;
1122 }
1123
1124 #endif
1125
1126 static int __cpuinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1127                                     unsigned long action, void *hcpu)
1128 {
1129         long cpu = (long)hcpu;
1130         struct kmem_cache *cachep;
1131         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1132         int node = cpu_to_node(cpu);
1133         int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
1134
1135         switch (action) {
1136         case CPU_UP_PREPARE:
1137                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1138                 /*
1139                  * We need to do this right in the beginning since
1140                  * alloc_arraycache's are going to use this list.
1141                  * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
1142                  * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
1143                  */
1144
1145                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1146                         /*
1147                          * Set up the size64 kmemlist for cpu before we can
1148                          * begin anything. Make sure some other cpu on this
1149                          * node has not already allocated this
1150                          */
1151                         if (!cachep->nodelists[node]) {
1152                                 l3 = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
1153                                 if (!l3)
1154                                         goto bad;
1155                                 kmem_list3_init(l3);
1156                                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1157                                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1158
1159                                 /*
1160                                  * The l3s don't come and go as CPUs come and
1161                                  * go.  cache_chain_mutex is sufficient
1162                                  * protection here.
1163                                  */
1164                                 cachep->nodelists[node] = l3;
1165                         }
1166
1167                         spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1168                         cachep->nodelists[node]->free_limit =
1169                                 (1 + nr_cpus_node(node)) *
1170                                 cachep->batchcount + cachep->num;
1171                         spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1172                 }
1173
1174                 /*
1175                  * Now we can go ahead with allocating the shared arrays and
1176                  * array caches
1177                  */
1178                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1179                         struct array_cache *nc;
1180                         struct array_cache *shared;
1181                         struct array_cache **alien;
1182
1183                         nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
1184                                                 cachep->batchcount);
1185                         if (!nc)
1186                                 goto bad;
1187                         shared = alloc_arraycache(node,
1188                                         cachep->shared * cachep->batchcount,
1189                                         0xbaadf00d);
1190                         if (!shared)
1191                                 goto bad;
1192
1193                         alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit);
1194                         if (!alien)
1195                                 goto bad;
1196                         cachep->array[cpu] = nc;
1197                         l3 = cachep->nodelists[node];
1198                         BUG_ON(!l3);
1199
1200                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1201                         if (!l3->shared) {
1202                                 /*
1203                                  * We are serialised from CPU_DEAD or
1204                                  * CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock
1205                                  */
1206                                 l3->shared = shared;
1207                                 shared = NULL;
1208                         }
1209 #ifdef CONFIG_NUMA
1210                         if (!l3->alien) {
1211                                 l3->alien = alien;
1212                                 alien = NULL;
1213                         }
1214 #endif
1215                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1216                         kfree(shared);
1217                         free_alien_cache(alien);
1218                 }
1219                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1220                 break;
1221         case CPU_ONLINE:
1222                 start_cpu_timer(cpu);
1223                 break;
1224 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1225         case CPU_DEAD:
1226                 /*
1227                  * Even if all the cpus of a node are down, we don't free the
1228                  * kmem_list3 of any cache. This to avoid a race between
1229                  * cpu_down, and a kmalloc allocation from another cpu for
1230                  * memory from the node of the cpu going down.  The list3
1231                  * structure is usually allocated from kmem_cache_create() and
1232                  * gets destroyed at kmem_cache_destroy().
1233                  */
1234                 /* fall thru */
1235         case CPU_UP_CANCELED:
1236                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1237                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1238                         struct array_cache *nc;
1239                         struct array_cache *shared;
1240                         struct array_cache **alien;
1241                         cpumask_t mask;
1242
1243                         mask = node_to_cpumask(node);
1244                         /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
1245                         nc = cachep->array[cpu];
1246                         cachep->array[cpu] = NULL;
1247                         l3 = cachep->nodelists[node];
1248
1249                         if (!l3)
1250                                 goto free_array_cache;
1251
1252                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1253
1254                         /* Free limit for this kmem_list3 */
1255                         l3->free_limit -= cachep->batchcount;
1256                         if (nc)
1257                                 free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
1258
1259                         if (!cpus_empty(mask)) {
1260                                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1261                                 goto free_array_cache;
1262                         }
1263
1264                         shared = l3->shared;
1265                         if (shared) {
1266                                 free_block(cachep, l3->shared->entry,
1267                                            l3->shared->avail, node);
1268                                 l3->shared = NULL;
1269                         }
1270
1271                         alien = l3->alien;
1272                         l3->alien = NULL;
1273
1274                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1275
1276                         kfree(shared);
1277                         if (alien) {
1278                                 drain_alien_cache(cachep, alien);
1279                                 free_alien_cache(alien);
1280                         }
1281 free_array_cache:
1282                         kfree(nc);
1283                 }
1284                 /*
1285                  * In the previous loop, all the objects were freed to
1286                  * the respective cache's slabs,  now we can go ahead and
1287                  * shrink each nodelist to its limit.
1288                  */
1289                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1290                         l3 = cachep->nodelists[node];
1291                         if (!l3)
1292                                 continue;
1293                         drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1294                 }
1295                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1296                 break;
1297 #endif
1298         }
1299         return NOTIFY_OK;
1300 bad:
1301         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1302         return NOTIFY_BAD;
1303 }
1304
1305 static struct notifier_block __cpuinitdata cpucache_notifier = {
1306         &cpuup_callback, NULL, 0
1307 };
1308
1309 /*
1310  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
1311  */
1312 static void init_list(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *list,
1313                         int nodeid)
1314 {
1315         struct kmem_list3 *ptr;
1316
1317         BUG_ON(cachep->nodelists[nodeid] != list);
1318         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_KERNEL, nodeid);
1319         BUG_ON(!ptr);
1320
1321         local_irq_disable();
1322         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
1323         /*
1324          * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1325          */
1326         spin_lock_init(&ptr->list_lock);
1327
1328         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
1329         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
1330         local_irq_enable();
1331 }
1332
1333 /*
1334  * Initialisation.  Called after the page allocator have been initialised and
1335  * before smp_init().
1336  */
1337 void __init kmem_cache_init(void)
1338 {
1339         size_t left_over;
1340         struct cache_sizes *sizes;
1341         struct cache_names *names;
1342         int i;
1343         int order;
1344
1345         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1346                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1347                 if (i < MAX_NUMNODES)
1348                         cache_cache.nodelists[i] = NULL;
1349         }
1350
1351         /*
1352          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1353          * page orders on machines with more than 32MB of memory.
1354          */
1355         if (num_physpages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1356                 slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_HI;
1357
1358         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1359          * from caches that do not exist yet:
1360          * 1) initialize the cache_cache cache: it contains the struct
1361          *    kmem_cache structures of all caches, except cache_cache itself:
1362          *    cache_cache is statically allocated.
1363          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1364          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1365          *    array at the end of the bootstrap.
1366          * 2) Create the first kmalloc cache.
1367          *    The struct kmem_cache for the new cache is allocated normally.
1368          *    An __init data area is used for the head array.
1369          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1370          *    head arrays.
1371          * 4) Replace the __init data head arrays for cache_cache and the first
1372          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1373          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for cache_cache and
1374          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1375          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1376          */
1377
1378         /* 1) create the cache_cache */
1379         INIT_LIST_HEAD(&cache_chain);
1380         list_add(&cache_cache.next, &cache_chain);
1381         cache_cache.colour_off = cache_line_size();
1382         cache_cache.array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1383         cache_cache.nodelists[numa_node_id()] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE];
1384
1385         cache_cache.buffer_size = ALIGN(cache_cache.buffer_size,
1386                                         cache_line_size());
1387
1388         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1389                 cache_estimate(order, cache_cache.buffer_size,
1390                         cache_line_size(), 0, &left_over, &cache_cache.num);
1391                 if (cache_cache.num)
1392                         break;
1393         }
1394         BUG_ON(!cache_cache.num);
1395         cache_cache.gfporder = order;
1396         cache_cache.colour = left_over / cache_cache.colour_off;
1397         cache_cache.slab_size = ALIGN(cache_cache.num * sizeof(kmem_bufctl_t) +
1398                                       sizeof(struct slab), cache_line_size());
1399
1400         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1401         sizes = malloc_sizes;
1402         names = cache_names;
1403
1404         /*
1405          * Initialize the caches that provide memory for the array cache and the
1406          * kmem_list3 structures first.  Without this, further allocations will
1407          * bug.
1408          */
1409
1410         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1411                                         sizes[INDEX_AC].cs_size,
1412                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1413                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1414                                         NULL, NULL);
1415
1416         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1417                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1418                         kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1419                                 sizes[INDEX_L3].cs_size,
1420                                 ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1421                                 ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1422                                 NULL, NULL);
1423         }
1424
1425         slab_early_init = 0;
1426
1427         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1428                 /*
1429                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1430                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1431                  * eliminates "false sharing".
1432                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1433                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1434                  */
1435                 if (!sizes->cs_cachep) {
1436                         sizes->cs_cachep = kmem_cache_create(names->name,
1437                                         sizes->cs_size,
1438                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1439                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1440                                         NULL, NULL);
1441                 }
1442
1443                 sizes->cs_dmacachep = kmem_cache_create(names->name_dma,
1444                                         sizes->cs_size,
1445                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1446                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_CACHE_DMA|
1447                                                 SLAB_PANIC,
1448                                         NULL, NULL);
1449                 sizes++;
1450                 names++;
1451         }
1452         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1453         {
1454                 struct array_cache *ptr;
1455
1456                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1457
1458                 local_irq_disable();
1459                 BUG_ON(cpu_cache_get(&cache_cache) != &initarray_cache.cache);
1460                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(&cache_cache),
1461                        sizeof(struct arraycache_init));
1462                 /*
1463                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1464                  */
1465                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1466
1467                 cache_cache.array[smp_processor_id()] = ptr;
1468                 local_irq_enable();
1469
1470                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1471
1472                 local_irq_disable();
1473                 BUG_ON(cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1474                        != &initarray_generic.cache);
1475                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1476                        sizeof(struct arraycache_init));
1477                 /*
1478                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1479                  */
1480                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1481
1482                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1483                     ptr;
1484                 local_irq_enable();
1485         }
1486         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1487         {
1488                 int node;
1489                 /* Replace the static kmem_list3 structures for the boot cpu */
1490                 init_list(&cache_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE],
1491                           numa_node_id());
1492
1493                 for_each_online_node(node) {
1494                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1495                                   &initkmem_list3[SIZE_AC + node], node);
1496
1497                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1498                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1499                                           &initkmem_list3[SIZE_L3 + node],
1500                                           node);
1501                         }
1502                 }
1503         }
1504
1505         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1506         {
1507                 struct kmem_cache *cachep;
1508                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1509                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next)
1510                         if (enable_cpucache(cachep))
1511                                 BUG();
1512                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1513         }
1514
1515         /* Annotate slab for lockdep -- annotate the malloc caches */
1516         init_lock_keys();
1517
1518
1519         /* Done! */
1520         g_cpucache_up = FULL;
1521
1522         /*
1523          * Register a cpu startup notifier callback that initializes
1524          * cpu_cache_get for all new cpus
1525          */
1526         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1527
1528         /*
1529          * The reap timers are started later, with a module init call: That part
1530          * of the kernel is not yet operational.
1531          */
1532 }
1533
1534 static int __init cpucache_init(void)
1535 {
1536         int cpu;
1537
1538         /*
1539          * Register the timers that return unneeded pages to the page allocator
1540          */
1541         for_each_online_cpu(cpu)
1542                 start_cpu_timer(cpu);
1543         return 0;
1544 }
1545 __initcall(cpucache_init);
1546
1547 /*
1548  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1549  *
1550  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1551  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1552  * would be relatively rare and ignorable.
1553  */
1554 static void *kmem_getpages(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1555 {
1556         struct page *page;
1557         int nr_pages;
1558         int i;
1559
1560 #ifndef CONFIG_MMU
1561         /*
1562          * Nommu uses slab's for process anonymous memory allocations, and thus
1563          * requires __GFP_COMP to properly refcount higher order allocations
1564          */
1565         flags |= __GFP_COMP;
1566 #endif
1567         flags |= cachep->gfpflags;
1568
1569         page = alloc_pages_node(nodeid, flags, cachep->gfporder);
1570         if (!page)
1571                 return NULL;
1572
1573         nr_pages = (1 << cachep->gfporder);
1574         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1575                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1576                         NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_pages);
1577         else
1578                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1579                         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_pages);
1580         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1581                 __SetPageSlab(page + i);
1582         return page_address(page);
1583 }
1584
1585 /*
1586  * Interface to system's page release.
1587  */
1588 static void kmem_freepages(struct kmem_cache *cachep, void *addr)
1589 {
1590         unsigned long i = (1 << cachep->gfporder);
1591         struct page *page = virt_to_page(addr);
1592         const unsigned long nr_freed = i;
1593
1594         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1595                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1596                                 NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_freed);
1597         else
1598                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1599                                 NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_freed);
1600         while (i--) {
1601                 BUG_ON(!PageSlab(page));
1602                 __ClearPageSlab(page);
1603                 page++;
1604         }
1605         if (current->reclaim_state)
1606                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1607         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1608 }
1609
1610 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1611 {
1612         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *)head;
1613         struct kmem_cache *cachep = slab_rcu->cachep;
1614
1615         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1616         if (OFF_SLAB(cachep))
1617                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1618 }
1619
1620 #if DEBUG
1621
1622 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1623 static void store_stackinfo(struct kmem_cache *cachep, unsigned long *addr,
1624                             unsigned long caller)
1625 {
1626         int size = obj_size(cachep);
1627
1628         addr = (unsigned long *)&((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1629
1630         if (size < 5 * sizeof(unsigned long))
1631                 return;
1632
1633         *addr++ = 0x12345678;
1634         *addr++ = caller;
1635         *addr++ = smp_processor_id();
1636         size -= 3 * sizeof(unsigned long);
1637         {
1638                 unsigned long *sptr = &caller;
1639                 unsigned long svalue;
1640
1641                 while (!kstack_end(sptr)) {
1642                         svalue = *sptr++;
1643                         if (kernel_text_address(svalue)) {
1644                                 *addr++ = svalue;
1645                                 size -= sizeof(unsigned long);
1646                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
1647                                         break;
1648                         }
1649                 }
1650
1651         }
1652         *addr++ = 0x87654321;
1653 }
1654 #endif
1655
1656 static void poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *addr, unsigned char val)
1657 {
1658         int size = obj_size(cachep);
1659         addr = &((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1660
1661         memset(addr, val, size);
1662         *(unsigned char *)(addr + size - 1) = POISON_END;
1663 }
1664
1665 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
1666 {
1667         int i;
1668         printk(KERN_ERR "%03x:", offset);
1669         for (i = 0; i < limit; i++)
1670                 printk(" %02x", (unsigned char)data[offset + i]);
1671         printk("\n");
1672 }
1673 #endif
1674
1675 #if DEBUG
1676
1677 static void print_objinfo(struct kmem_cache *cachep, void *objp, int lines)
1678 {
1679         int i, size;
1680         char *realobj;
1681
1682         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1683                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%lx/0x%lx.\n",
1684                         *dbg_redzone1(cachep, objp),
1685                         *dbg_redzone2(cachep, objp));
1686         }
1687
1688         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
1689                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
1690                         *dbg_userword(cachep, objp));
1691                 print_symbol("(%s)",
1692                                 (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
1693                 printk("\n");
1694         }
1695         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1696         size = obj_size(cachep);
1697         for (i = 0; i < size && lines; i += 16, lines--) {
1698                 int limit;
1699                 limit = 16;
1700                 if (i + limit > size)
1701                         limit = size - i;
1702                 dump_line(realobj, i, limit);
1703         }
1704 }
1705
1706 static void check_poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1707 {
1708         char *realobj;
1709         int size, i;
1710         int lines = 0;
1711
1712         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1713         size = obj_size(cachep);
1714
1715         for (i = 0; i < size; i++) {
1716                 char exp = POISON_FREE;
1717                 if (i == size - 1)
1718                         exp = POISON_END;
1719                 if (realobj[i] != exp) {
1720                         int limit;
1721                         /* Mismatch ! */
1722                         /* Print header */
1723                         if (lines == 0) {
1724                                 printk(KERN_ERR
1725                                         "Slab corruption: start=%p, len=%d\n",
1726                                         realobj, size);
1727                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
1728                         }
1729                         /* Hexdump the affected line */
1730                         i = (i / 16) * 16;
1731                         limit = 16;
1732                         if (i + limit > size)
1733                                 limit = size - i;
1734                         dump_line(realobj, i, limit);
1735                         i += 16;
1736                         lines++;
1737                         /* Limit to 5 lines */
1738                         if (lines > 5)
1739                                 break;
1740                 }
1741         }
1742         if (lines != 0) {
1743                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
1744                  * exist:
1745                  */
1746                 struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1747                 unsigned int objnr;
1748
1749                 objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
1750                 if (objnr) {
1751                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr - 1);
1752                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1753                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
1754                                realobj, size);
1755                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1756                 }
1757                 if (objnr + 1 < cachep->num) {
1758                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr + 1);
1759                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1760                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
1761                                realobj, size);
1762                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1763                 }
1764         }
1765 }
1766 #endif
1767
1768 #if DEBUG
1769 /**
1770  * slab_destroy_objs - destroy a slab and its objects
1771  * @cachep: cache pointer being destroyed
1772  * @slabp: slab pointer being destroyed
1773  *
1774  * Call the registered destructor for each object in a slab that is being
1775  * destroyed.
1776  */
1777 static void slab_destroy_objs(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1778 {
1779         int i;
1780         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1781                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
1782
1783                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
1784 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1785                         if (cachep->buffer_size % PAGE_SIZE == 0 &&
1786                                         OFF_SLAB(cachep))
1787                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
1788                                         cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 1);
1789                         else
1790                                 check_poison_obj(cachep, objp);
1791 #else
1792                         check_poison_obj(cachep, objp);
1793 #endif
1794                 }
1795                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1796                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1797                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
1798                                            "was overwritten");
1799                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1800                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
1801                                            "was overwritten");
1802                 }
1803                 if (cachep->dtor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
1804                         (cachep->dtor) (objp + obj_offset(cachep), cachep, 0);
1805         }
1806 }
1807 #else
1808 static void slab_destroy_objs(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1809 {
1810         if (cachep->dtor) {
1811                 int i;
1812                 for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1813                         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
1814                         (cachep->dtor) (objp, cachep, 0);
1815                 }
1816         }
1817 }
1818 #endif
1819
1820 /**
1821  * slab_destroy - destroy and release all objects in a slab
1822  * @cachep: cache pointer being destroyed
1823  * @slabp: slab pointer being destroyed
1824  *
1825  * Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
1826  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.  The
1827  * cache-lock is not held/needed.
1828  */
1829 static void slab_destroy(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1830 {
1831         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
1832
1833         slab_destroy_objs(cachep, slabp);
1834         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1835                 struct slab_rcu *slab_rcu;
1836
1837                 slab_rcu = (struct slab_rcu *)slabp;
1838                 slab_rcu->cachep = cachep;
1839                 slab_rcu->addr = addr;
1840                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
1841         } else {
1842                 kmem_freepages(cachep, addr);
1843                 if (OFF_SLAB(cachep))
1844                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
1845         }
1846 }
1847
1848 /*
1849  * For setting up all the kmem_list3s for cache whose buffer_size is same as
1850  * size of kmem_list3.
1851  */
1852 static void set_up_list3s(struct kmem_cache *cachep, int index)
1853 {
1854         int node;
1855
1856         for_each_online_node(node) {
1857                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index + node];
1858                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1859                     REAPTIMEOUT_LIST3 +
1860                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1861         }
1862 }
1863
1864 static void __kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
1865 {
1866         int i;
1867         struct kmem_list3 *l3;
1868
1869         for_each_online_cpu(i)
1870             kfree(cachep->array[i]);
1871
1872         /* NUMA: free the list3 structures */
1873         for_each_online_node(i) {
1874                 l3 = cachep->nodelists[i];
1875                 if (l3) {
1876                         kfree(l3->shared);
1877                         free_alien_cache(l3->alien);
1878                         kfree(l3);
1879                 }
1880         }
1881         kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
1882 }
1883
1884
1885 /**
1886  * calculate_slab_order - calculate size (page order) of slabs
1887  * @cachep: pointer to the cache that is being created
1888  * @size: size of objects to be created in this cache.
1889  * @align: required alignment for the objects.
1890  * @flags: slab allocation flags
1891  *
1892  * Also calculates the number of objects per slab.
1893  *
1894  * This could be made much more intelligent.  For now, try to avoid using
1895  * high order pages for slabs.  When the gfp() functions are more friendly
1896  * towards high-order requests, this should be changed.
1897  */
1898 static size_t calculate_slab_order(struct kmem_cache *cachep,
1899                         size_t size, size_t align, unsigned long flags)
1900 {
1901         unsigned long offslab_limit;
1902         size_t left_over = 0;
1903         int gfporder;
1904
1905         for (gfporder = 0; gfporder <= MAX_GFP_ORDER; gfporder++) {
1906                 unsigned int num;
1907                 size_t remainder;
1908
1909                 cache_estimate(gfporder, size, align, flags, &remainder, &num);
1910                 if (!num)
1911                         continue;
1912
1913                 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
1914                         /*
1915                          * Max number of objs-per-slab for caches which
1916                          * use off-slab slabs. Needed to avoid a possible
1917                          * looping condition in cache_grow().
1918                          */
1919                         offslab_limit = size - sizeof(struct slab);
1920                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
1921
1922                         if (num > offslab_limit)
1923                                 break;
1924                 }
1925
1926                 /* Found something acceptable - save it away */
1927                 cachep->num = num;
1928                 cachep->gfporder = gfporder;
1929                 left_over = remainder;
1930
1931                 /*
1932                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
1933                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
1934                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
1935                  */
1936                 if (flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1937                         break;
1938
1939                 /*
1940                  * Large number of objects is good, but very large slabs are
1941                  * currently bad for the gfp()s.
1942                  */
1943                 if (gfporder >= slab_break_gfp_order)
1944                         break;
1945
1946                 /*
1947                  * Acceptable internal fragmentation?
1948                  */
1949                 if (left_over * 8 <= (PAGE_SIZE << gfporder))
1950                         break;
1951         }
1952         return left_over;
1953 }
1954
1955 static int setup_cpu_cache(struct kmem_cache *cachep)
1956 {
1957         if (g_cpucache_up == FULL)
1958                 return enable_cpucache(cachep);
1959
1960         if (g_cpucache_up == NONE) {
1961                 /*
1962                  * Note: the first kmem_cache_create must create the cache
1963                  * that's used by kmalloc(24), otherwise the creation of
1964                  * further caches will BUG().
1965                  */
1966                 cachep->array[smp_processor_id()] = &initarray_generic.cache;
1967
1968                 /*
1969                  * If the cache that's used by kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is
1970                  * the first cache, then we need to set up all its list3s,
1971                  * otherwise the creation of further caches will BUG().
1972                  */
1973                 set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
1974                 if (INDEX_AC == INDEX_L3)
1975                         g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1976                 else
1977                         g_cpucache_up = PARTIAL_AC;
1978         } else {
1979                 cachep->array[smp_processor_id()] =
1980                         kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1981
1982                 if (g_cpucache_up == PARTIAL_AC) {
1983                         set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
1984                         g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1985                 } else {
1986                         int node;
1987                         for_each_online_node(node) {
1988                                 cachep->nodelists[node] =
1989                                     kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
1990                                                 GFP_KERNEL, node);
1991                                 BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
1992                                 kmem_list3_init(cachep->nodelists[node]);
1993                         }
1994                 }
1995         }
1996         cachep->nodelists[numa_node_id()]->next_reap =
1997                         jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1998                         ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1999
2000         cpu_cache_get(cachep)->avail = 0;
2001         cpu_cache_get(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2002         cpu_cache_get(cachep)->batchcount = 1;
2003         cpu_cache_get(cachep)->touched = 0;
2004         cachep->batchcount = 1;
2005         cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2006         return 0;
2007 }
2008
2009 /**
2010  * kmem_cache_create - Create a cache.
2011  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
2012  * @size: The size of objects to be created in this cache.
2013  * @align: The required alignment for the objects.
2014  * @flags: SLAB flags
2015  * @ctor: A constructor for the objects.
2016  * @dtor: A destructor for the objects.
2017  *
2018  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
2019  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
2020  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache
2021  * and the @dtor is run before the pages are handed back.
2022  *
2023  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
2024  * the module calling this has to destroy the cache before getting unloaded.
2025  *
2026  * The flags are
2027  *
2028  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
2029  * to catch references to uninitialised memory.
2030  *
2031  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
2032  * for buffer overruns.
2033  *
2034  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
2035  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
2036  * as davem.
2037  */
2038 struct kmem_cache *
2039 kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
2040         unsigned long flags,
2041         void (*ctor)(void*, struct kmem_cache *, unsigned long),
2042         void (*dtor)(void*, struct kmem_cache *, unsigned long))
2043 {
2044         size_t left_over, slab_size, ralign;
2045         struct kmem_cache *cachep = NULL, *pc;
2046
2047         /*
2048          * Sanity checks... these are all serious usage bugs.
2049          */
2050         if (!name || in_interrupt() || (size < BYTES_PER_WORD) ||
2051             (size > (1 << MAX_OBJ_ORDER) * PAGE_SIZE) || (dtor && !ctor)) {
2052                 printk(KERN_ERR "%s: Early error in slab %s\n", __FUNCTION__,
2053                                 name);
2054                 BUG();
2055         }
2056
2057         /*
2058          * Prevent CPUs from coming and going.
2059          * lock_cpu_hotplug() nests outside cache_chain_mutex
2060          */
2061         lock_cpu_hotplug();
2062
2063         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2064
2065         list_for_each_entry(pc, &cache_chain, next) {
2066                 mm_segment_t old_fs = get_fs();
2067                 char tmp;
2068                 int res;
2069
2070                 /*
2071                  * This happens when the module gets unloaded and doesn't
2072                  * destroy its slab cache and no-one else reuses the vmalloc
2073                  * area of the module.  Print a warning.
2074                  */
2075                 set_fs(KERNEL_DS);
2076                 res = __get_user(tmp, pc->name);
2077                 set_fs(old_fs);
2078                 if (res) {
2079                         printk("SLAB: cache with size %d has lost its name\n",
2080                                pc->buffer_size);
2081                         continue;
2082                 }
2083
2084                 if (!strcmp(pc->name, name)) {
2085                         printk("kmem_cache_create: duplicate cache %s\n", name);
2086                         dump_stack();
2087                         goto oops;
2088                 }
2089         }
2090
2091 #if DEBUG
2092         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
2093         if ((flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) && !ctor) {
2094                 /* No constructor, but inital state check requested */
2095                 printk(KERN_ERR "%s: No con, but init state check "
2096                        "requested - %s\n", __FUNCTION__, name);
2097                 flags &= ~SLAB_DEBUG_INITIAL;
2098         }
2099 #if FORCED_DEBUG
2100         /*
2101          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
2102          * large objects, if the increased size would increase the object size
2103          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
2104          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
2105          */
2106         if (size < 4096 || fls(size - 1) == fls(size-1 + 3 * BYTES_PER_WORD))
2107                 flags |= SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER;
2108         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2109                 flags |= SLAB_POISON;
2110 #endif
2111         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2112                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
2113 #endif
2114         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2115                 BUG_ON(dtor);
2116
2117         /*
2118          * Always checks flags, a caller might be expecting debug support which
2119          * isn't available.
2120          */
2121         BUG_ON(flags & ~CREATE_MASK);
2122
2123         /*
2124          * Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
2125          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
2126          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
2127          */
2128         if (size & (BYTES_PER_WORD - 1)) {
2129                 size += (BYTES_PER_WORD - 1);
2130                 size &= ~(BYTES_PER_WORD - 1);
2131         }
2132
2133         /* calculate the final buffer alignment: */
2134
2135         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
2136         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2137                 /*
2138                  * Default alignment: as specified by the arch code.  Except if
2139                  * an object is really small, then squeeze multiple objects into
2140                  * one cacheline.
2141                  */
2142                 ralign = cache_line_size();
2143                 while (size <= ralign / 2)
2144                         ralign /= 2;
2145         } else {
2146                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2147         }
2148
2149         /*
2150          * Redzoning and user store require word alignment. Note this will be
2151          * overridden by architecture or caller mandated alignment if either
2152          * is greater than BYTES_PER_WORD.
2153          */
2154         if (flags & SLAB_RED_ZONE || flags & SLAB_STORE_USER)
2155                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2156
2157         /* 2) arch mandated alignment: disables debug if necessary */
2158         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
2159                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2160                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
2161                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2162         }
2163         /* 3) caller mandated alignment: disables debug if necessary */
2164         if (ralign < align) {
2165                 ralign = align;
2166                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
2167                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2168         }
2169         /*
2170          * 4) Store it.
2171          */
2172         align = ralign;
2173
2174         /* Get cache's description obj. */
2175         cachep = kmem_cache_zalloc(&cache_cache, SLAB_KERNEL);
2176         if (!cachep)
2177                 goto oops;
2178
2179 #if DEBUG
2180         cachep->obj_size = size;
2181
2182         /*
2183          * Both debugging options require word-alignment which is calculated
2184          * into align above.
2185          */
2186         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2187                 /* add space for red zone words */
2188                 cachep->obj_offset += BYTES_PER_WORD;
2189                 size += 2 * BYTES_PER_WORD;
2190         }
2191         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
2192                 /* user store requires one word storage behind the end of
2193                  * the real object.
2194                  */
2195                 size += BYTES_PER_WORD;
2196         }
2197 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
2198         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3 + 1].cs_size
2199             && cachep->obj_size > cache_line_size() && size < PAGE_SIZE) {
2200                 cachep->obj_offset += PAGE_SIZE - size;
2201                 size = PAGE_SIZE;
2202         }
2203 #endif
2204 #endif
2205
2206         /*
2207          * Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab.
2208          * (bootstrapping cannot cope with offslab caches so don't do
2209          * it too early on.)
2210          */
2211         if ((size >= (PAGE_SIZE >> 3)) && !slab_early_init)
2212                 /*
2213                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
2214                  * off-slab (should allow better packing of objs).
2215                  */
2216                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
2217
2218         size = ALIGN(size, align);
2219
2220         left_over = calculate_slab_order(cachep, size, align, flags);
2221
2222         if (!cachep->num) {
2223                 printk("kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
2224                 kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2225                 cachep = NULL;
2226                 goto oops;
2227         }
2228         slab_size = ALIGN(cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t)
2229                           + sizeof(struct slab), align);
2230
2231         /*
2232          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
2233          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
2234          */
2235         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
2236                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
2237                 left_over -= slab_size;
2238         }
2239
2240         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2241                 /* really off slab. No need for manual alignment */
2242                 slab_size =
2243                     cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t) + sizeof(struct slab);
2244         }
2245
2246         cachep->colour_off = cache_line_size();
2247         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
2248         if (cachep->colour_off < align)
2249                 cachep->colour_off = align;
2250         cachep->colour = left_over / cachep->colour_off;
2251         cachep->slab_size = slab_size;
2252         cachep->flags = flags;
2253         cachep->gfpflags = 0;
2254         if (flags & SLAB_CACHE_DMA)
2255                 cachep->gfpflags |= GFP_DMA;
2256         cachep->buffer_size = size;
2257
2258         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2259                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
2260                 /*
2261                  * This is a possibility for one of the malloc_sizes caches.
2262                  * But since we go off slab only for object size greater than
2263                  * PAGE_SIZE/8, and malloc_sizes gets created in ascending order,
2264                  * this should not happen at all.
2265                  * But leave a BUG_ON for some lucky dude.
2266                  */
2267                 BUG_ON(!cachep->slabp_cache);
2268         }
2269         cachep->ctor = ctor;
2270         cachep->dtor = dtor;
2271         cachep->name = name;
2272
2273         if (setup_cpu_cache(cachep)) {
2274                 __kmem_cache_destroy(cachep);
2275                 cachep = NULL;
2276                 goto oops;
2277         }
2278
2279         /* cache setup completed, link it into the list */
2280         list_add(&cachep->next, &cache_chain);
2281 oops:
2282         if (!cachep && (flags & SLAB_PANIC))
2283                 panic("kmem_cache_create(): failed to create slab `%s'\n",
2284                       name);
2285         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2286         unlock_cpu_hotplug();
2287         return cachep;
2288 }
2289 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
2290
2291 #if DEBUG
2292 static void check_irq_off(void)
2293 {
2294         BUG_ON(!irqs_disabled());
2295 }
2296
2297 static void check_irq_on(void)
2298 {
2299         BUG_ON(irqs_disabled());
2300 }
2301
2302 static void check_spinlock_acquired(struct kmem_cache *cachep)
2303 {
2304 #ifdef CONFIG_SMP
2305         check_irq_off();
2306         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_node_id()]->list_lock);
2307 #endif
2308 }
2309
2310 static void check_spinlock_acquired_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
2311 {
2312 #ifdef CONFIG_SMP
2313         check_irq_off();
2314         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2315 #endif
2316 }
2317
2318 #else
2319 #define check_irq_off() do { } while(0)
2320 #define check_irq_on()  do { } while(0)
2321 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
2322 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
2323 #endif
2324
2325 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
2326                         struct array_cache *ac,
2327                         int force, int node);
2328
2329 static void do_drain(void *arg)
2330 {
2331         struct kmem_cache *cachep = arg;
2332         struct array_cache *ac;
2333         int node = numa_node_id();
2334
2335         check_irq_off();
2336         ac = cpu_cache_get(cachep);
2337         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2338         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
2339         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2340         ac->avail = 0;
2341 }
2342
2343 static void drain_cpu_caches(struct kmem_cache *cachep)
2344 {
2345         struct kmem_list3 *l3;
2346         int node;
2347
2348         on_each_cpu(do_drain, cachep, 1, 1);
2349         check_irq_on();
2350         for_each_online_node(node) {
2351                 l3 = cachep->nodelists[node];
2352                 if (l3 && l3->alien)
2353                         drain_alien_cache(cachep, l3->alien);
2354         }
2355
2356         for_each_online_node(node) {
2357                 l3 = cachep->nodelists[node];
2358                 if (l3)
2359                         drain_array(cachep, l3, l3->shared, 1, node);
2360         }
2361 }
2362
2363 /*
2364  * Remove slabs from the list of free slabs.
2365  * Specify the number of slabs to drain in tofree.
2366  *
2367  * Returns the actual number of slabs released.
2368  */
2369 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
2370                         struct kmem_list3 *l3, int tofree)
2371 {
2372         struct list_head *p;
2373         int nr_freed;
2374         struct slab *slabp;
2375
2376         nr_freed = 0;
2377         while (nr_freed < tofree && !list_empty(&l3->slabs_free)) {
2378
2379                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2380                 p = l3->slabs_free.prev;
2381                 if (p == &l3->slabs_free) {
2382                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2383                         goto out;
2384                 }
2385
2386                 slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2387 #if DEBUG
2388                 BUG_ON(slabp->inuse);
2389 #endif
2390                 list_del(&slabp->list);
2391                 /*
2392                  * Safe to drop the lock. The slab is no longer linked
2393                  * to the cache.
2394                  */
2395                 l3->free_objects -= cache->num;
2396                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2397                 slab_destroy(cache, slabp);
2398                 nr_freed++;
2399         }
2400 out:
2401         return nr_freed;
2402 }
2403
2404 static int __cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2405 {
2406         int ret = 0, i = 0;
2407         struct kmem_list3 *l3;
2408
2409         drain_cpu_caches(cachep);
2410
2411         check_irq_on();
2412         for_each_online_node(i) {
2413                 l3 = cachep->nodelists[i];
2414                 if (!l3)
2415                         continue;
2416
2417                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
2418
2419                 ret += !list_empty(&l3->slabs_full) ||
2420                         !list_empty(&l3->slabs_partial);
2421         }
2422         return (ret ? 1 : 0);
2423 }
2424
2425 /**
2426  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
2427  * @cachep: The cache to shrink.
2428  *
2429  * Releases as many slabs as possible for a cache.
2430  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
2431  */
2432 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2433 {
2434         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2435
2436         return __cache_shrink(cachep);
2437 }
2438 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2439
2440 /**
2441  * kmem_cache_destroy - delete a cache
2442  * @cachep: the cache to destroy
2443  *
2444  * Remove a struct kmem_cache object from the slab cache.
2445  *
2446  * It is expected this function will be called by a module when it is
2447  * unloaded.  This will remove the cache completely, and avoid a duplicate
2448  * cache being allocated each time a module is loaded and unloaded, if the
2449  * module doesn't have persistent in-kernel storage across loads and unloads.
2450  *
2451  * The cache must be empty before calling this function.
2452  *
2453  * The caller must guarantee that noone will allocate memory from the cache
2454  * during the kmem_cache_destroy().
2455  */
2456 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2457 {
2458         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2459
2460         /* Don't let CPUs to come and go */
2461         lock_cpu_hotplug();
2462
2463         /* Find the cache in the chain of caches. */
2464         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2465         /*
2466          * the chain is never empty, cache_cache is never destroyed
2467          */
2468         list_del(&cachep->next);
2469         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2470
2471         if (__cache_shrink(cachep)) {
2472                 slab_error(cachep, "Can't free all objects");
2473                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2474                 list_add(&cachep->next, &cache_chain);
2475                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2476                 unlock_cpu_hotplug();
2477                 return;
2478         }
2479
2480         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2481                 synchronize_rcu();
2482
2483         __kmem_cache_destroy(cachep);
2484         unlock_cpu_hotplug();
2485 }
2486 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2487
2488 /*
2489  * Get the memory for a slab management obj.
2490  * For a slab cache when the slab descriptor is off-slab, slab descriptors
2491  * always come from malloc_sizes caches.  The slab descriptor cannot
2492  * come from the same cache which is getting created because,
2493  * when we are searching for an appropriate cache for these
2494  * descriptors in kmem_cache_create, we search through the malloc_sizes array.
2495  * If we are creating a malloc_sizes cache here it would not be visible to
2496  * kmem_find_general_cachep till the initialization is complete.
2497  * Hence we cannot have slabp_cache same as the original cache.
2498  */
2499 static struct slab *alloc_slabmgmt(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2500                                    int colour_off, gfp_t local_flags,
2501                                    int nodeid)
2502 {
2503         struct slab *slabp;
2504
2505         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2506                 /* Slab management obj is off-slab. */
2507                 slabp = kmem_cache_alloc_node(cachep->slabp_cache,
2508                                               local_flags, nodeid);
2509                 if (!slabp)
2510                         return NULL;
2511         } else {
2512                 slabp = objp + colour_off;
2513                 colour_off += cachep->slab_size;
2514         }
2515         slabp->inuse = 0;
2516         slabp->colouroff = colour_off;
2517         slabp->s_mem = objp + colour_off;
2518         slabp->nodeid = nodeid;
2519         return slabp;
2520 }
2521
2522 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2523 {
2524         return (kmem_bufctl_t *) (slabp + 1);
2525 }
2526
2527 static void cache_init_objs(struct kmem_cache *cachep,
2528                             struct slab *slabp, unsigned long ctor_flags)
2529 {
2530         int i;
2531
2532         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2533                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2534 #if DEBUG
2535                 /* need to poison the objs? */
2536                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2537                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2538                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2539                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2540
2541                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2542                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2543                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2544                 }
2545                 /*
2546                  * Constructors are not allowed to allocate memory from the same
2547                  * cache which they are a constructor for.  Otherwise, deadlock.
2548                  * They must also be threaded.
2549                  */
2550                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2551                         cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep), cachep,
2552                                      ctor_flags);
2553
2554                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2555                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2556                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2557                                            " end of an object");
2558                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2559                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2560                                            " start of an object");
2561                 }
2562                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 &&
2563                             OFF_SLAB(cachep) && cachep->flags & SLAB_POISON)
2564                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2565                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
2566 #else
2567                 if (cachep->ctor)
2568                         cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2569 #endif
2570                 slab_bufctl(slabp)[i] = i + 1;
2571         }
2572         slab_bufctl(slabp)[i - 1] = BUFCTL_END;
2573         slabp->free = 0;
2574 }
2575
2576 static void kmem_flagcheck(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2577 {
2578         if (flags & SLAB_DMA)
2579                 BUG_ON(!(cachep->gfpflags & GFP_DMA));
2580         else
2581                 BUG_ON(cachep->gfpflags & GFP_DMA);
2582 }
2583
2584 static void *slab_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2585                                 int nodeid)
2586 {
2587         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, slabp->free);
2588         kmem_bufctl_t next;
2589
2590         slabp->inuse++;
2591         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2592 #if DEBUG
2593         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2594         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2595 #endif
2596         slabp->free = next;
2597
2598         return objp;
2599 }
2600
2601 static void slab_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2602                                 void *objp, int nodeid)
2603 {
2604         unsigned int objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2605
2606 #if DEBUG
2607         /* Verify that the slab belongs to the intended node */
2608         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2609
2610         if (slab_bufctl(slabp)[objnr] + 1 <= SLAB_LIMIT + 1) {
2611                 printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2612                                 "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2613                 BUG();
2614         }
2615 #endif
2616         slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2617         slabp->free = objnr;
2618         slabp->inuse--;
2619 }
2620
2621 /*
2622  * Map pages beginning at addr to the given cache and slab. This is required
2623  * for the slab allocator to be able to lookup the cache and slab of a
2624  * virtual address for kfree, ksize, kmem_ptr_validate, and slab debugging.
2625  */
2626 static void slab_map_pages(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
2627                            void *addr)
2628 {
2629         int nr_pages;
2630         struct page *page;
2631
2632         page = virt_to_page(addr);
2633
2634         nr_pages = 1;
2635         if (likely(!PageCompound(page)))
2636                 nr_pages <<= cache->gfporder;
2637
2638         do {
2639                 page_set_cache(page, cache);
2640                 page_set_slab(page, slab);
2641                 page++;
2642         } while (--nr_pages);
2643 }
2644
2645 /*
2646  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2647  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2648  */
2649 static int cache_grow(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2650 {
2651         struct slab *slabp;
2652         void *objp;
2653         size_t offset;
2654         gfp_t local_flags;
2655         unsigned long ctor_flags;
2656         struct kmem_list3 *l3;
2657
2658         /*
2659          * Be lazy and only check for valid flags here,  keeping it out of the
2660          * critical path in kmem_cache_alloc().
2661          */
2662         BUG_ON(flags & ~(SLAB_DMA | SLAB_LEVEL_MASK | SLAB_NO_GROW));
2663         if (flags & SLAB_NO_GROW)
2664                 return 0;
2665
2666         ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2667         local_flags = (flags & SLAB_LEVEL_MASK);
2668         if (!(local_flags & __GFP_WAIT))
2669                 /*
2670                  * Not allowed to sleep.  Need to tell a constructor about
2671                  * this - it might need to know...
2672                  */
2673                 ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2674
2675         /* Take the l3 list lock to change the colour_next on this node */
2676         check_irq_off();
2677         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2678         spin_lock(&l3->list_lock);
2679
2680         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2681         offset = l3->colour_next;
2682         l3->colour_next++;
2683         if (l3->colour_next >= cachep->colour)
2684                 l3->colour_next = 0;
2685         spin_unlock(&l3->list_lock);
2686
2687         offset *= cachep->colour_off;
2688
2689         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2690                 local_irq_enable();
2691
2692         /*
2693          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
2694          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
2695          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
2696          * will eventually be caught here (where it matters).
2697          */
2698         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2699
2700         /*
2701          * Get mem for the objs.  Attempt to allocate a physical page from
2702          * 'nodeid'.
2703          */
2704         objp = kmem_getpages(cachep, flags, nodeid);
2705         if (!objp)
2706                 goto failed;
2707
2708         /* Get slab management. */
2709         slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset, local_flags, nodeid);
2710         if (!slabp)
2711                 goto opps1;
2712
2713         slabp->nodeid = nodeid;
2714         slab_map_pages(cachep, slabp, objp);
2715
2716         cache_init_objs(cachep, slabp, ctor_flags);
2717
2718         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2719                 local_irq_disable();
2720         check_irq_off();
2721         spin_lock(&l3->list_lock);
2722
2723         /* Make slab active. */
2724         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
2725         STATS_INC_GROWN(cachep);
2726         l3->free_objects += cachep->num;
2727         spin_unlock(&l3->list_lock);
2728         return 1;
2729 opps1:
2730         kmem_freepages(cachep, objp);
2731 failed:
2732         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2733                 local_irq_disable();
2734         return 0;
2735 }
2736
2737 #if DEBUG
2738
2739 /*
2740  * Perform extra freeing checks:
2741  * - detect bad pointers.
2742  * - POISON/RED_ZONE checking
2743  * - destructor calls, for caches with POISON+dtor
2744  */
2745 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
2746 {
2747         struct page *page;
2748
2749         if (!virt_addr_valid(objp)) {
2750                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
2751                        (unsigned long)objp);
2752                 BUG();
2753         }
2754         page = virt_to_page(objp);
2755         if (!PageSlab(page)) {
2756                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: bad ptr %lxh.\n",
2757                        (unsigned long)objp);
2758                 BUG();
2759         }
2760 }
2761
2762 static inline void verify_redzone_free(struct kmem_cache *cache, void *obj)
2763 {
2764         unsigned long redzone1, redzone2;
2765
2766         redzone1 = *dbg_redzone1(cache, obj);
2767         redzone2 = *dbg_redzone2(cache, obj);
2768
2769         /*
2770          * Redzone is ok.
2771          */
2772         if (redzone1 == RED_ACTIVE && redzone2 == RED_ACTIVE)
2773                 return;
2774
2775         if (redzone1 == RED_INACTIVE && redzone2 == RED_INACTIVE)
2776                 slab_error(cache, "double free detected");
2777         else
2778                 slab_error(cache, "memory outside object was overwritten");
2779
2780         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1:0x%lx, redzone 2:0x%lx.\n",
2781                         obj, redzone1, redzone2);
2782 }
2783
2784 static void *cache_free_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2785                                    void *caller)
2786 {
2787         struct page *page;
2788         unsigned int objnr;
2789         struct slab *slabp;
2790
2791         objp -= obj_offset(cachep);
2792         kfree_debugcheck(objp);
2793         page = virt_to_page(objp);
2794
2795         slabp = page_get_slab(page);
2796
2797         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2798                 verify_redzone_free(cachep, objp);
2799                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2800                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2801         }
2802         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2803                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2804
2805         objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2806
2807         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
2808         BUG_ON(objp != index_to_obj(cachep, slabp, objnr));
2809
2810         if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) {
2811                 /*
2812                  * Need to call the slab's constructor so the caller can
2813                  * perform a verify of its state (debugging).  Called without
2814                  * the cache-lock held.
2815                  */
2816                 cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep),
2817                              cachep, SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR | SLAB_CTOR_VERIFY);
2818         }
2819         if (cachep->flags & SLAB_POISON && cachep->dtor) {
2820                 /* we want to cache poison the object,
2821                  * call the destruction callback
2822                  */
2823                 cachep->dtor(objp + obj_offset(cachep), cachep, 0);
2824         }
2825 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
2826         slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_FREE;
2827 #endif
2828         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2829 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2830                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE)==0 && OFF_SLAB(cachep)) {
2831                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
2832                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2833                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
2834                 } else {
2835                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2836                 }
2837 #else
2838                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2839 #endif
2840         }
2841         return objp;
2842 }
2843
2844 static void check_slabp(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2845 {
2846         kmem_bufctl_t i;
2847         int entries = 0;
2848
2849         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
2850         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
2851                 entries++;
2852                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
2853                         goto bad;
2854         }
2855         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
2856 bad:
2857                 printk(KERN_ERR "slab: Internal list corruption detected in "
2858                                 "cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Hexdump:\n",
2859                         cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse);
2860                 for (i = 0;
2861                      i < sizeof(*slabp) + cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t);
2862                      i++) {
2863                         if (i % 16 == 0)
2864                                 printk("\n%03x:", i);
2865                         printk(" %02x", ((unsigned char *)slabp)[i]);
2866                 }
2867                 printk("\n");
2868                 BUG();
2869         }
2870 }
2871 #else
2872 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
2873 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
2874 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
2875 #endif
2876
2877 static void *cache_alloc_refill(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2878 {
2879         int batchcount;
2880         struct kmem_list3 *l3;
2881         struct array_cache *ac;
2882
2883         check_irq_off();
2884         ac = cpu_cache_get(cachep);
2885 retry:
2886         batchcount = ac->batchcount;
2887         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
2888                 /*
2889                  * If there was little recent activity on this cache, then
2890                  * perform only a partial refill.  Otherwise we could generate
2891                  * refill bouncing.
2892                  */
2893                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
2894         }
2895         l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
2896
2897         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
2898         spin_lock(&l3->list_lock);
2899
2900         /* See if we can refill from the shared array */
2901         if (l3->shared && transfer_objects(ac, l3->shared, batchcount))
2902                 goto alloc_done;
2903
2904         while (batchcount > 0) {
2905                 struct list_head *entry;
2906                 struct slab *slabp;
2907                 /* Get slab alloc is to come from. */
2908                 entry = l3->slabs_partial.next;
2909                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
2910                         l3->free_touched = 1;
2911                         entry = l3->slabs_free.next;
2912                         if (entry == &l3->slabs_free)
2913                                 goto must_grow;
2914                 }
2915
2916                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2917                 check_slabp(cachep, slabp);
2918                 check_spinlock_acquired(cachep);
2919                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
2920                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
2921                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2922                         STATS_SET_HIGH(cachep);
2923
2924                         ac->entry[ac->avail++] = slab_get_obj(cachep, slabp,
2925                                                             numa_node_id());
2926                 }
2927                 check_slabp(cachep, slabp);
2928
2929                 /* move slabp to correct slabp list: */
2930                 list_del(&slabp->list);
2931                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
2932                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2933                 else
2934                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2935         }
2936
2937 must_grow:
2938         l3->free_objects -= ac->avail;
2939 alloc_done:
2940         spin_unlock(&l3->list_lock);
2941
2942         if (unlikely(!ac->avail)) {
2943                 int x;
2944                 x = cache_grow(cachep, flags, numa_node_id());
2945
2946                 /* cache_grow can reenable interrupts, then ac could change. */
2947                 ac = cpu_cache_get(cachep);
2948                 if (!x && ac->avail == 0)       /* no objects in sight? abort */
2949                         return NULL;
2950
2951                 if (!ac->avail)         /* objects refilled by interrupt? */
2952                         goto retry;
2953         }
2954         ac->touched = 1;
2955         return ac->entry[--ac->avail];
2956 }
2957
2958 static inline void cache_alloc_debugcheck_before(struct kmem_cache *cachep,
2959                                                 gfp_t flags)
2960 {
2961         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
2962 #if DEBUG
2963         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2964 #endif
2965 }
2966
2967 #if DEBUG
2968 static void *cache_alloc_debugcheck_after(struct kmem_cache *cachep,
2969                                 gfp_t flags, void *objp, void *caller)
2970 {
2971         if (!objp)
2972                 return objp;
2973         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2974 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2975                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
2976                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2977                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 1);
2978                 else
2979                         check_poison_obj(cachep, objp);
2980 #else
2981                 check_poison_obj(cachep, objp);
2982 #endif
2983                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
2984         }
2985         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2986                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2987
2988         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2989                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE ||
2990                                 *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
2991                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
2992                                                 " object was overwritten");
2993                         printk(KERN_ERR
2994                                 "%p: redzone 1:0x%lx, redzone 2:0x%lx\n",
2995                                 objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
2996                                 *dbg_redzone2(cachep, objp));
2997                 }
2998                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2999                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3000         }
3001 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3002         {
3003                 struct slab *slabp;
3004                 unsigned objnr;
3005
3006                 slabp = page_get_slab(virt_to_page(objp));
3007                 objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->buffer_size;
3008                 slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_ACTIVE;
3009         }
3010 #endif
3011         objp += obj_offset(cachep);
3012         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON) {
3013                 unsigned long ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
3014
3015                 if (!(flags & __GFP_WAIT))
3016                         ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
3017
3018                 cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
3019         }
3020         return objp;
3021 }
3022 #else
3023 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
3024 #endif
3025
3026 static inline void *____cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3027 {
3028         void *objp;
3029         struct array_cache *ac;
3030
3031 #ifdef CONFIG_NUMA
3032         if (unlikely(current->flags & (PF_SPREAD_SLAB | PF_MEMPOLICY))) {
3033                 objp = alternate_node_alloc(cachep, flags);
3034                 if (objp != NULL)
3035                         return objp;
3036         }
3037 #endif
3038
3039         check_irq_off();
3040         ac = cpu_cache_get(cachep);
3041         if (likely(ac->avail)) {
3042                 STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
3043                 ac->touched = 1;
3044                 objp = ac->entry[--ac->avail];
3045         } else {
3046                 STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
3047                 objp = cache_alloc_refill(cachep, flags);
3048         }
3049         return objp;
3050 }
3051
3052 static __always_inline void *__cache_alloc(struct kmem_cache *cachep,
3053                                                 gfp_t flags, void *caller)
3054 {
3055         unsigned long save_flags;
3056         void *objp;
3057
3058         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3059
3060         local_irq_save(save_flags);
3061         objp = ____cache_alloc(cachep, flags);
3062         local_irq_restore(save_flags);
3063         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp,
3064                                             caller);
3065         prefetchw(objp);
3066         return objp;
3067 }
3068
3069 #ifdef CONFIG_NUMA
3070 /*
3071  * Try allocating on another node if PF_SPREAD_SLAB|PF_MEMPOLICY.
3072  *
3073  * If we are in_interrupt, then process context, including cpusets and
3074  * mempolicy, may not apply and should not be used for allocation policy.
3075  */
3076 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3077 {
3078         int nid_alloc, nid_here;
3079
3080         if (in_interrupt())
3081                 return NULL;
3082         nid_alloc = nid_here = numa_node_id();
3083         if (cpuset_do_slab_mem_spread() && (cachep->flags & SLAB_MEM_SPREAD))
3084                 nid_alloc = cpuset_mem_spread_node();
3085         else if (current->mempolicy)
3086                 nid_alloc = slab_node(current->mempolicy);
3087         if (nid_alloc != nid_here)
3088                 return __cache_alloc_node(cachep, flags, nid_alloc);
3089         return NULL;
3090 }
3091
3092 /*
3093  * A interface to enable slab creation on nodeid
3094  */
3095 static void *__cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3096                                 int nodeid)
3097 {
3098         struct list_head *entry;
3099         struct slab *slabp;
3100         struct kmem_list3 *l3;
3101         void *obj;
3102         int x;
3103
3104         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
3105         BUG_ON(!l3);
3106
3107 retry:
3108         check_irq_off();
3109         spin_lock(&l3->list_lock);
3110         entry = l3->slabs_partial.next;
3111         if (entry == &l3->slabs_partial) {
3112                 l3->free_touched = 1;
3113                 entry = l3->slabs_free.next;
3114                 if (entry == &l3->slabs_free)
3115                         goto must_grow;
3116         }
3117
3118         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3119         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
3120         check_slabp(cachep, slabp);
3121
3122         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
3123         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3124         STATS_SET_HIGH(cachep);
3125
3126         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
3127
3128         obj = slab_get_obj(cachep, slabp, nodeid);
3129         check_slabp(cachep, slabp);
3130         l3->free_objects--;
3131         /* move slabp to correct slabp list: */
3132         list_del(&slabp->list);
3133
3134         if (slabp->free == BUFCTL_END)
3135                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3136         else
3137                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3138
3139         spin_unlock(&l3->list_lock);
3140         goto done;
3141
3142 must_grow:
3143         spin_unlock(&l3->list_lock);
3144         x = cache_grow(cachep, flags, nodeid);
3145
3146         if (!x)
3147                 return NULL;
3148
3149         goto retry;
3150 done:
3151         return obj;
3152 }
3153 #endif
3154
3155 /*
3156  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
3157  */
3158 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int nr_objects,
3159                        int node)
3160 {
3161         int i;
3162         struct kmem_list3 *l3;
3163
3164         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
3165                 void *objp = objpp[i];
3166                 struct slab *slabp;
3167
3168                 slabp = virt_to_slab(objp);
3169                 l3 = cachep->nodelists[node];
3170                 list_del(&slabp->list);
3171                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3172                 check_slabp(cachep, slabp);
3173                 slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);
3174                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
3175                 l3->free_objects++;
3176                 check_slabp(cachep, slabp);
3177
3178                 /* fixup slab chains */
3179                 if (slabp->inuse == 0) {
3180                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
3181                                 l3->free_objects -= cachep->num;
3182                                 /* No need to drop any previously held
3183                                  * lock here, even if we have a off-slab slab
3184                                  * descriptor it is guaranteed to come from
3185                                  * a different cache, refer to comments before
3186                                  * alloc_slabmgmt.
3187                                  */
3188                                 slab_destroy(cachep, slabp);
3189                         } else {
3190                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
3191                         }
3192                 } else {
3193                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
3194                          * partial list on free - maximum time for the
3195                          * other objects to be freed, too.
3196                          */
3197                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3198                 }
3199         }
3200 }
3201
3202 static void cache_flusharray(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac)
3203 {
3204         int batchcount;
3205         struct kmem_list3 *l3;
3206         int node = numa_node_id();
3207
3208         batchcount = ac->batchcount;
3209 #if DEBUG
3210         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
3211 #endif
3212         check_irq_off();
3213         l3 = cachep->nodelists[node];
3214         spin_lock(&l3->list_lock);
3215         if (l3->shared) {
3216                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
3217                 int max = shared_array->limit - shared_array->avail;
3218                 if (max) {
3219                         if (batchcount > max)
3220                                 batchcount = max;
3221                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
3222                                ac->entry, sizeof(void *) * batchcount);
3223                         shared_array->avail += batchcount;
3224                         goto free_done;
3225                 }
3226         }
3227
3228         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
3229 free_done:
3230 #if STATS
3231         {
3232                 int i = 0;
3233                 struct list_head *p;
3234
3235                 p = l3->slabs_free.next;
3236                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
3237                         struct slab *slabp;
3238
3239                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3240                         BUG_ON(slabp->inuse);
3241
3242                         i++;
3243                         p = p->next;
3244                 }
3245                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
3246         }
3247 #endif
3248         spin_unlock(&l3->list_lock);
3249         ac->avail -= batchcount;
3250         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]), sizeof(void *)*ac->avail);
3251 }
3252
3253 /*
3254  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed state, it must
3255  * be in this state _before_ it is released.  Called with disabled ints.
3256  */
3257 static inline void __cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3258 {
3259         struct array_cache *ac = cpu_cache_get(cachep);
3260
3261         check_irq_off();
3262         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
3263
3264         if (cache_free_alien(cachep, objp))
3265                 return;
3266
3267         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
3268                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
3269                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
3270                 return;
3271         } else {
3272                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
3273                 cache_flusharray(cachep, ac);
3274                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
3275         }
3276 }
3277
3278 /**
3279  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
3280  * @cachep: The cache to allocate from.
3281  * @flags: See kmalloc().
3282  *
3283  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
3284  * if the cache has no available objects.
3285  */
3286 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3287 {
3288         return __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3289 }
3290 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
3291
3292 /**
3293  * kmem_cache_zalloc - Allocate an object. The memory is set to zero.
3294  * @cache: The cache to allocate from.
3295  * @flags: See kmalloc().
3296  *
3297  * Allocate an object from this cache and set the allocated memory to zero.
3298  * The flags are only relevant if the cache has no available objects.
3299  */
3300 void *kmem_cache_zalloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3301 {
3302         void *ret = __cache_alloc(cache, flags, __builtin_return_address(0));
3303         if (ret)
3304                 memset(ret, 0, obj_size(cache));
3305         return ret;
3306 }
3307 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_zalloc);
3308
3309 /**
3310  * kmem_ptr_validate - check if an untrusted pointer might
3311  *      be a slab entry.
3312  * @cachep: the cache we're checking against
3313  * @ptr: pointer to validate
3314  *
3315  * This verifies that the untrusted pointer looks sane:
3316  * it is _not_ a guarantee that the pointer is actually
3317  * part of the slab cache in question, but it at least
3318  * validates that the pointer can be dereferenced and
3319  * looks half-way sane.
3320  *
3321  * Currently only used for dentry validation.
3322  */
3323 int fastcall kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *cachep, void *ptr)
3324 {
3325         unsigned long addr = (unsigned long)ptr;
3326         unsigned long min_addr = PAGE_OFFSET;
3327         unsigned long align_mask = BYTES_PER_WORD - 1;
3328         unsigned long size = cachep->buffer_size;
3329         struct page *page;
3330
3331         if (unlikely(addr < min_addr))
3332                 goto out;
3333         if (unlikely(addr > (unsigned long)high_memory - size))
3334                 goto out;
3335         if (unlikely(addr & align_mask))
3336                 goto out;
3337         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr)))
3338                 goto out;
3339         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr + size - 1)))
3340                 goto out;
3341         page = virt_to_page(ptr);
3342         if (unlikely(!PageSlab(page)))
3343                 goto out;
3344         if (unlikely(page_get_cache(page) != cachep))
3345                 goto out;
3346         return 1;
3347 out:
3348         return 0;
3349 }
3350
3351 #ifdef CONFIG_NUMA
3352 /**
3353  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
3354  * @cachep: The cache to allocate from.
3355  * @flags: See kmalloc().
3356  * @nodeid: node number of the target node.
3357  *
3358  * Identical to kmem_cache_alloc, except that this function is slow
3359  * and can sleep. And it will allocate memory on the given node, which
3360  * can improve the performance for cpu bound structures.
3361  * New and improved: it will now make sure that the object gets
3362  * put on the correct node list so that there is no false sharing.
3363  */
3364 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
3365 {
3366         unsigned long save_flags;
3367         void *ptr;
3368
3369         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3370         local_irq_save(save_flags);
3371
3372         if (nodeid == -1 || nodeid == numa_node_id() ||
3373                         !cachep->nodelists[nodeid])
3374                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
3375         else
3376                 ptr = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
3377         local_irq_restore(save_flags);
3378
3379         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr,
3380                                            __builtin_return_address(0));
3381
3382         return ptr;
3383 }
3384 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
3385
3386 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3387 {
3388         struct kmem_cache *cachep;
3389
3390         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
3391         if (unlikely(cachep == NULL))
3392                 return NULL;
3393         return kmem_cache_alloc_node(cachep, flags, node);
3394 }
3395 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3396 #endif
3397
3398 /**
3399  * __do_kmalloc - allocate memory
3400  * @size: how many bytes of memory are required.
3401  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
3402  * @caller: function caller for debug tracking of the caller
3403  */
3404 static __always_inline void *__do_kmalloc(size_t size, gfp_t flags,
3405                                           void *caller)
3406 {
3407         struct kmem_cache *cachep;
3408
3409         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
3410          * __ with kmem_.
3411          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
3412          * functions.
3413          */
3414         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
3415         if (unlikely(cachep == NULL))
3416                 return NULL;
3417         return __cache_alloc(cachep, flags, caller);
3418 }
3419
3420
3421 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3422 {
3423 #ifndef CONFIG_DEBUG_SLAB
3424         return __do_kmalloc(size, flags, NULL);
3425 #else
3426         return __do_kmalloc(size, flags, __builtin_return_address(0));
3427 #endif
3428 }
3429 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3430
3431 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
3432 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t flags, void *caller)
3433 {
3434         return __do_kmalloc(size, flags, caller);
3435 }
3436 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
3437 #endif
3438
3439 /**
3440  * kmem_cache_free - Deallocate an object
3441  * @cachep: The cache the allocation was from.
3442  * @objp: The previously allocated object.
3443  *
3444  * Free an object which was previously allocated from this
3445  * cache.
3446  */
3447 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3448 {
3449         unsigned long flags;
3450
3451         BUG_ON(virt_to_cache(objp) != cachep);
3452
3453         local_irq_save(flags);
3454         __cache_free(cachep, objp);
3455         local_irq_restore(flags);
3456 }
3457 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3458
3459 /**
3460  * kfree - free previously allocated memory
3461  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3462  *
3463  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3464  *
3465  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3466  * or you will run into trouble.
3467  */
3468 void kfree(const void *objp)
3469 {
3470         struct kmem_cache *c;
3471         unsigned long flags;
3472
3473         if (unlikely(!objp))
3474                 return;
3475         local_irq_save(flags);
3476         kfree_debugcheck(objp);
3477         c = virt_to_cache(objp);
3478         debug_check_no_locks_freed(objp, obj_size(c));
3479         __cache_free(c, (void *)objp);
3480         local_irq_restore(flags);
3481 }
3482 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3483
3484 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *cachep)
3485 {
3486         return obj_size(cachep);
3487 }
3488 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3489
3490 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *cachep)
3491 {
3492         return cachep->name;
3493 }
3494 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_cache_name);
3495
3496 /*
3497  * This initializes kmem_list3 or resizes varioius caches for all nodes.
3498  */
3499 static int alloc_kmemlist(struct kmem_cache *cachep)
3500 {
3501         int node;
3502         struct kmem_list3 *l3;
3503         struct array_cache *new_shared;
3504         struct array_cache **new_alien;
3505
3506         for_each_online_node(node) {
3507
3508                 new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit);
3509                 if (!new_alien)
3510                         goto fail;
3511
3512                 new_shared = alloc_arraycache(node,
3513                                 cachep->shared*cachep->batchcount,
3514                                         0xbaadf00d);
3515                 if (!new_shared) {
3516                         free_alien_cache(new_alien);
3517                         goto fail;
3518                 }
3519
3520                 l3 = cachep->nodelists[node];
3521                 if (l3) {
3522                         struct array_cache *shared = l3->shared;
3523
3524                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3525
3526                         if (shared)
3527                                 free_block(cachep, shared->entry,
3528                                                 shared->avail, node);
3529
3530                         l3->shared = new_shared;
3531                         if (!l3->alien) {
3532                                 l3->alien = new_alien;
3533                                 new_alien = NULL;
3534                         }
3535                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
3536                                         cachep->batchcount + cachep->num;
3537                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3538                         kfree(shared);
3539                         free_alien_cache(new_alien);
3540                         continue;
3541                 }
3542                 l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_KERNEL, node);
3543                 if (!l3) {
3544                         free_alien_cache(new_alien);
3545                         kfree(new_shared);
3546                         goto fail;
3547                 }
3548
3549                 kmem_list3_init(l3);
3550                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
3551                                 ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
3552                 l3->shared = new_shared;
3553                 l3->alien = new_alien;
3554                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
3555                                         cachep->batchcount + cachep->num;
3556                 cachep->nodelists[node] = l3;
3557         }
3558         return 0;
3559
3560 fail:
3561         if (!cachep->next.next) {
3562                 /* Cache is not active yet. Roll back what we did */
3563                 node--;
3564                 while (node >= 0) {
3565                         if (cachep->nodelists[node]) {
3566                                 l3 = cachep->nodelists[node];
3567
3568                                 kfree(l3->shared);
3569                                 free_alien_cache(l3->alien);
3570                                 kfree(l3);
3571                                 cachep->nodelists[node] = NULL;
3572                         }
3573                         node--;
3574                 }
3575         }
3576         return -ENOMEM;
3577 }
3578
3579 struct ccupdate_struct {
3580         struct kmem_cache *cachep;
3581         struct array_cache *new[NR_CPUS];
3582 };
3583
3584 static void do_ccupdate_local(void *info)
3585 {
3586         struct ccupdate_struct *new = info;
3587         struct array_cache *old;
3588
3589         check_irq_off();
3590         old = cpu_cache_get(new->cachep);
3591
3592         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
3593         new->new[smp_processor_id()] = old;
3594 }
3595
3596 /* Always called with the cache_chain_mutex held */
3597 static int do_tune_cpucache(struct kmem_cache *cachep, int limit,
3598                                 int batchcount, int shared)
3599 {
3600         struct ccupdate_struct *new;
3601         int i;
3602
3603         new = kzalloc(sizeof(*new), GFP_KERNEL);
3604         if (!new)
3605                 return -ENOMEM;
3606
3607         for_each_online_cpu(i) {
3608                 new->new[i] = alloc_arraycache(cpu_to_node(i), limit,
3609                                                 batchcount);
3610                 if (!new->new[i]) {
3611                         for (i--; i >= 0; i--)
3612                                 kfree(new->new[i]);
3613                         kfree(new);
3614                         return -ENOMEM;
3615                 }
3616         }
3617         new->cachep = cachep;
3618
3619         on_each_cpu(do_ccupdate_local, (void *)new, 1, 1);
3620
3621         check_irq_on();
3622         cachep->batchcount = batchcount;
3623         cachep->limit = limit;
3624         cachep->shared = shared;
3625
3626         for_each_online_cpu(i) {
3627                 struct array_cache *ccold = new->new[i];
3628                 if (!ccold)
3629                         continue;
3630                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3631                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_node(i));
3632                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3633                 kfree(ccold);
3634         }
3635         kfree(new);
3636         return alloc_kmemlist(cachep);
3637 }
3638
3639 /* Called with cache_chain_mutex held always */
3640 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep)
3641 {
3642         int err;
3643         int limit, shared;
3644
3645         /*
3646          * The head array serves three purposes:
3647          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
3648          * - reduce the number of spinlock operations.
3649          * - reduce the number of linked list operations on the slab and
3650          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
3651          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
3652          * Bonwick.
3653          */
3654         if (cachep->buffer_size > 131072)
3655                 limit = 1;
3656         else if (cachep->buffer_size > PAGE_SIZE)
3657                 limit = 8;
3658         else if (cachep->buffer_size > 1024)
3659                 limit = 24;
3660         else if (cachep->buffer_size > 256)
3661                 limit = 54;
3662         else
3663                 limit = 120;
3664
3665         /*
3666          * CPU bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
3667          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
3668          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
3669          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
3670          * replaces Bonwick's magazine layer.
3671          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
3672          * to a larger limit. Thus disabled by default.
3673          */
3674         shared = 0;
3675 #ifdef CONFIG_SMP
3676         if (cachep->buffer_size <= PAGE_SIZE)
3677                 shared = 8;
3678 #endif
3679
3680 #if DEBUG
3681         /*
3682          * With debugging enabled, large batchcount lead to excessively long
3683          * periods with disabled local interrupts. Limit the batchcount
3684          */
3685         if (limit > 32)
3686                 limit = 32;
3687 #endif
3688         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit + 1) / 2, shared);
3689         if (err)
3690                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
3691                        cachep->name, -err);
3692         return err;
3693 }
3694
3695 /*
3696  * Drain an array if it contains any elements taking the l3 lock only if
3697  * necessary. Note that the l3 listlock also protects the array_cache
3698  * if drain_array() is used on the shared array.
3699  */
3700 void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
3701                          struct array_cache *ac, int force, int node)
3702 {
3703         int tofree;
3704
3705         if (!ac || !ac->avail)
3706                 return;
3707         if (ac->touched && !force) {
3708                 ac->touched = 0;
3709         } else {
3710                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3711                 if (ac->avail) {
3712                         tofree = force ? ac->avail : (ac->limit + 4) / 5;
3713                         if (tofree > ac->avail)
3714                                 tofree = (ac->avail + 1) / 2;
3715                         free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
3716                         ac->avail -= tofree;
3717                         memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
3718                                 sizeof(void *) * ac->avail);
3719                 }
3720                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3721         }
3722 }
3723
3724 /**
3725  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
3726  * @unused: unused parameter
3727  *
3728  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
3729  * Purpose:
3730  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
3731  * - return freeable pages to the main free memory pool.
3732  *
3733  * If we cannot acquire the cache chain mutex then just give up - we'll try
3734  * again on the next iteration.
3735  */
3736 static void cache_reap(void *unused)
3737 {
3738         struct kmem_cache *searchp;
3739         struct kmem_list3 *l3;
3740         int node = numa_node_id();
3741
3742         if (!mutex_trylock(&cache_chain_mutex)) {
3743                 /* Give up. Setup the next iteration. */
3744                 schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work),
3745                                       REAPTIMEOUT_CPUC);
3746                 return;
3747         }
3748
3749         list_for_each_entry(searchp, &cache_chain, next) {
3750                 check_irq_on();
3751
3752                 /*
3753                  * We only take the l3 lock if absolutely necessary and we
3754                  * have established with reasonable certainty that
3755                  * we can do some work if the lock was obtained.
3756                  */
3757                 l3 = searchp->nodelists[node];
3758
3759                 reap_alien(searchp, l3);
3760
3761                 drain_array(searchp, l3, cpu_cache_get(searchp), 0, node);
3762
3763                 /*
3764                  * These are racy checks but it does not matter
3765                  * if we skip one check or scan twice.
3766                  */
3767                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
3768                         goto next;
3769
3770                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
3771
3772                 drain_array(searchp, l3, l3->shared, 0, node);
3773
3774                 if (l3->free_touched)
3775                         l3->free_touched = 0;
3776                 else {
3777                         int freed;
3778
3779                         freed = drain_freelist(searchp, l3, (l3->free_limit +
3780                                 5 * searchp->num - 1) / (5 * searchp->num));
3781                         STATS_ADD_REAPED(searchp, freed);
3782                 }
3783 next:
3784                 cond_resched();
3785         }
3786         check_irq_on();
3787         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3788         next_reap_node();
3789         refresh_cpu_vm_stats(smp_processor_id());
3790         /* Set up the next iteration */
3791         schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work), REAPTIMEOUT_CPUC);
3792 }
3793
3794 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3795
3796 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
3797 {
3798         /*
3799          * Output format version, so at least we can change it
3800          * without _too_ many complaints.
3801          */
3802 #if STATS
3803         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
3804 #else
3805         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
3806 #endif
3807         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
3808                  "<objperslab> <pagesperslab>");
3809         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
3810         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
3811 #if STATS
3812         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
3813                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
3814         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
3815 #endif
3816         seq_putc(m, '\n');
3817 }
3818
3819 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
3820 {
3821         loff_t n = *pos;
3822         struct list_head *p;
3823
3824         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
3825         if (!n)
3826                 print_slabinfo_header(m);
3827         p = cache_chain.next;
3828         while (n--) {
3829                 p = p->next;
3830                 if (p == &cache_chain)
3831                         return NULL;
3832         }
3833         return list_entry(p, struct kmem_cache, next);
3834 }
3835
3836 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
3837 {
3838         struct kmem_cache *cachep = p;
3839         ++*pos;
3840         return cachep->next.next == &cache_chain ?
3841                 NULL : list_entry(cachep->next.next, struct kmem_cache, next);
3842 }
3843
3844 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
3845 {
3846         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3847 }
3848
3849 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
3850 {
3851         struct kmem_cache *cachep = p;
3852         struct slab *slabp;
3853         unsigned long active_objs;
3854         unsigned long num_objs;
3855         unsigned long active_slabs = 0;
3856         unsigned long num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
3857         const char *name;
3858         char *error = NULL;
3859         int node;
3860         struct kmem_list3 *l3;
3861
3862         active_objs = 0;
3863         num_slabs = 0;
3864         for_each_online_node(node) {
3865                 l3 = cachep->nodelists[node];
3866                 if (!l3)
3867                         continue;
3868
3869                 check_irq_on();
3870                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3871
3872                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
3873                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
3874                                 error = "slabs_full accounting error";
3875                         active_objs += cachep->num;
3876                         active_slabs++;
3877                 }
3878                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
3879                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
3880                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
3881                         if (!slabp->inuse && !error)
3882                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
3883                         active_objs += slabp->inuse;
3884                         active_slabs++;
3885                 }
3886                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list) {
3887                         if (slabp->inuse && !error)
3888                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
3889                         num_slabs++;
3890                 }
3891                 free_objects += l3->free_objects;
3892                 if (l3->shared)
3893                         shared_avail += l3->shared->avail;
3894
3895                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3896         }
3897         num_slabs += active_slabs;
3898         num_objs = num_slabs * cachep->num;
3899         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
3900                 error = "free_objects accounting error";
3901
3902         name = cachep->name;
3903         if (error)
3904                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
3905
3906         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
3907                    name, active_objs, num_objs, cachep->buffer_size,
3908                    cachep->num, (1 << cachep->gfporder));
3909         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
3910                    cachep->limit, cachep->batchcount, cachep->shared);
3911         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
3912                    active_slabs, num_slabs, shared_avail);
3913 #if STATS
3914         {                       /* list3 stats */
3915                 unsigned long high = cachep->high_mark;
3916                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
3917                 unsigned long grown = cachep->grown;
3918                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
3919                 unsigned long errors = cachep->errors;
3920                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
3921                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
3922                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
3923                 unsigned long overflows = cachep->node_overflow;
3924
3925                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu \
3926                                 %4lu %4lu %4lu %4lu %4lu", allocs, high, grown,
3927                                 reaped, errors, max_freeable, node_allocs,
3928                                 node_frees, overflows);
3929         }
3930         /* cpu stats */
3931         {
3932                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
3933                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
3934                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
3935                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
3936
3937                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
3938                            allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
3939         }
3940 #endif
3941         seq_putc(m, '\n');
3942         return 0;
3943 }
3944
3945 /*
3946  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
3947  *
3948  * Output layout:
3949  * cache-name
3950  * num-active-objs
3951  * total-objs
3952  * object size
3953  * num-active-slabs
3954  * total-slabs
3955  * num-pages-per-slab
3956  * + further values on SMP and with statistics enabled
3957  */
3958
3959 struct seq_operations slabinfo_op = {
3960         .start = s_start,
3961         .next = s_next,
3962         .stop = s_stop,
3963         .show = s_show,
3964 };
3965
3966 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
3967 /**
3968  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
3969  * @file: unused
3970  * @buffer: user buffer
3971  * @count: data length
3972  * @ppos: unused
3973  */
3974 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user * buffer,
3975                        size_t count, loff_t *ppos)
3976 {
3977         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE + 1], *tmp;
3978         int limit, batchcount, shared, res;
3979         struct kmem_cache *cachep;
3980
3981         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
3982                 return -EINVAL;
3983         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
3984                 return -EFAULT;
3985         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0';
3986
3987         tmp = strchr(kbuf, ' ');
3988         if (!tmp)
3989                 return -EINVAL;
3990         *tmp = '\0';
3991         tmp++;
3992         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
3993                 return -EINVAL;
3994
3995         /* Find the cache in the chain of caches. */
3996         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
3997         res = -EINVAL;
3998         list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
3999                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
4000                         if (limit < 1 || batchcount < 1 ||
4001                                         batchcount > limit || shared < 0) {
4002                                 res = 0;
4003                         } else {
4004                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
4005                                                        batchcount, shared);
4006                         }
4007                         break;
4008                 }
4009         }
4010         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
4011         if (res >= 0)
4012                 res = count;
4013         return res;
4014 }
4015
4016 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4017
4018 static void *leaks_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4019 {
4020         loff_t n = *pos;
4021         struct list_head *p;
4022
4023         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4024         p = cache_chain.next;
4025         while (n--) {
4026                 p = p->next;
4027                 if (p == &cache_chain)
4028                         return NULL;
4029         }
4030         return list_entry(p, struct kmem_cache, next);
4031 }
4032
4033 static inline int add_caller(unsigned long *n, unsigned long v)
4034 {
4035         unsigned long *p;
4036         int l;
4037         if (!v)
4038                 return 1;
4039         l = n[1];
4040         p = n + 2;
4041         while (l) {
4042                 int i = l/2;
4043                 unsigned long *q = p + 2 * i;
4044                 if (*q == v) {
4045                         q[1]++;
4046                         return 1;
4047                 }
4048                 if (*q > v) {
4049                         l = i;
4050                 } else {
4051                         p = q + 2;
4052                         l -= i + 1;
4053                 }
4054         }
4055         if (++n[1] == n[0])
4056                 return 0;
4057         memmove(p + 2, p, n[1] * 2 * sizeof(unsigned long) - ((void *)p - (void *)n));
4058         p[0] = v;
4059         p[1] = 1;
4060         return 1;
4061 }
4062
4063 static void handle_slab(unsigned long *n, struct kmem_cache *c, struct slab *s)
4064 {
4065         void *p;
4066         int i;
4067         if (n[0] == n[1])
4068                 return;
4069         for (i = 0, p = s->s_mem; i < c->num; i++, p += c->buffer_size) {
4070                 if (slab_bufctl(s)[i] != BUFCTL_ACTIVE)
4071                         continue;
4072                 if (!add_caller(n, (unsigned long)*dbg_userword(c, p)))
4073                         return;
4074         }
4075 }
4076
4077 static void show_symbol(struct seq_file *m, unsigned long address)
4078 {
4079 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
4080         char *modname;
4081         const char *name;
4082         unsigned long offset, size;
4083         char namebuf[KSYM_NAME_LEN+1];
4084
4085         name = kallsyms_lookup(address, &size, &offset, &modname, namebuf);
4086
4087         if (name) {
4088                 seq_printf(m, "%s+%#lx/%#lx", name, offset, size);
4089                 if (modname)
4090                         seq_printf(m, " [%s]", modname);
4091                 return;
4092         }
4093 #endif
4094         seq_printf(m, "%p", (void *)address);
4095 }
4096
4097 static int leaks_show(struct seq_file *m, void *p)
4098 {
4099         struct kmem_cache *cachep = p;
4100         struct slab *slabp;
4101         struct kmem_list3 *l3;
4102         const char *name;
4103         unsigned long *n = m->private;
4104         int node;
4105         int i;
4106
4107         if (!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER))
4108                 return 0;
4109         if (!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE))
4110                 return 0;
4111
4112         /* OK, we can do it */
4113
4114         n[1] = 0;
4115
4116         for_each_online_node(node) {
4117                 l3 = cachep->nodelists[node];
4118                 if (!l3)
4119                         continue;
4120
4121                 check_irq_on();
4122                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4123
4124                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
4125                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4126                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
4127                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4128                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4129         }
4130         name = cachep->name;
4131         if (n[0] == n[1]) {
4132                 /* Increase the buffer size */
4133                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
4134                 m->private = kzalloc(n[0] * 4 * sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4135                 if (!m->private) {
4136                         /* Too bad, we are really out */
4137                         m->private = n;
4138                         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4139                         return -ENOMEM;
4140                 }
4141                 *(unsigned long *)m->private = n[0] * 2;
4142                 kfree(n);
4143                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4144                 /* Now make sure this entry will be retried */
4145                 m->count = m->size;
4146                 return 0;
4147         }
4148         for (i = 0; i < n[1]; i++) {
4149                 seq_printf(m, "%s: %lu ", name, n[2*i+3]);
4150                 show_symbol(m, n[2*i+2]);
4151                 seq_putc(m, '\n');
4152         }
4153
4154         return 0;
4155 }
4156
4157 struct seq_operations slabstats_op = {
4158         .start = leaks_start,
4159         .next = s_next,
4160         .stop = s_stop,
4161         .show = leaks_show,
4162 };
4163 #endif
4164 #endif
4165
4166 /**
4167  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
4168  * @objp: Pointer to the object
4169  *
4170  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
4171  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
4172  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
4173  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
4174  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
4175  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
4176  * must not be freed during the duration of the call.
4177  */
4178 unsigned int ksize(const void *objp)
4179 {
4180         if (unlikely(objp == NULL))
4181                 return 0;
4182
4183         return obj_size(virt_to_cache(objp));
4184 }