SLUB: Pass active and inactive redzone flags instead of boolean to debug functions
[pandora-kernel.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemcheck.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/cpuset.h>
23 #include <linux/mempolicy.h>
24 #include <linux/ctype.h>
25 #include <linux/debugobjects.h>
26 #include <linux/kallsyms.h>
27 #include <linux/memory.h>
28 #include <linux/math64.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30
31 /*
32  * Lock order:
33  *   1. slab_lock(page)
34  *   2. slab->list_lock
35  *
36  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
37  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
38  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
39  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
40  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
41  *   the page_struct of the slab.
42  *
43  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
44  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
45  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
46  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
47  *   modified without taking the list lock).
48  *
49  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
50  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
51  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
52  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
53  *   the list lock.
54  *
55  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
56  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
57  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
58  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
59  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
60  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
61  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
62  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
63  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
64  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
65  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
66  *   no danger of cacheline contention.
67  *
68  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
69  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
70  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
71  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
72  *
73  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
74  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
75  *
76  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
77  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
78  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
79  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
80  * cannot scan all objects.
81  *
82  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
83  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
84  * fast frees and allocs.
85  *
86  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
87  *
88  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
89  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
90  *                      such as satisfying allocations for a specific
91  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
92  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
93  *                      list operations. It is up to the processor holding
94  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
95  *                      when the slab is no longer needed.
96  *
97  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
98  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
99  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
100  *                      freelist that allows lockless access to
101  *                      free objects in addition to the regular freelist
102  *                      that requires the slab lock.
103  *
104  * PageError            Slab requires special handling due to debug
105  *                      options set. This moves slab handling out of
106  *                      the fast path and disables lockless freelists.
107  */
108
109 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
110                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
111
112 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
113 {
114 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
115         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
116 #else
117         return 0;
118 #endif
119 }
120
121 /*
122  * Issues still to be resolved:
123  *
124  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
125  *
126  * - Variable sizing of the per node arrays
127  */
128
129 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
130 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
131
132 /*
133  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
134  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
135  */
136 #define MIN_PARTIAL 5
137
138 /*
139  * Maximum number of desirable partial slabs.
140  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
141  * sort the partial list by the number of objects in the.
142  */
143 #define MAX_PARTIAL 10
144
145 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
146                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
147
148 /*
149  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
150  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
151  * metadata.
152  */
153 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
154
155 /*
156  * Set of flags that will prevent slab merging
157  */
158 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
159                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
160                 SLAB_FAILSLAB)
161
162 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
163                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
164
165 #define OO_SHIFT        16
166 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
167 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
168
169 /* Internal SLUB flags */
170 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
171
172 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
173
174 #ifdef CONFIG_SMP
175 static struct notifier_block slab_notifier;
176 #endif
177
178 static enum {
179         DOWN,           /* No slab functionality available */
180         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
181         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
182         SYSFS           /* Sysfs up */
183 } slab_state = DOWN;
184
185 /* A list of all slab caches on the system */
186 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
187 static LIST_HEAD(slab_caches);
188
189 /*
190  * Tracking user of a slab.
191  */
192 struct track {
193         unsigned long addr;     /* Called from address */
194         int cpu;                /* Was running on cpu */
195         int pid;                /* Pid context */
196         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
197 };
198
199 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
200
201 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
202 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
203 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
204 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
205
206 #else
207 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
208 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
209                                                         { return 0; }
210 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
211 {
212         kfree(s->name);
213         kfree(s);
214 }
215
216 #endif
217
218 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
219 {
220 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
221         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
222 #endif
223 }
224
225 /********************************************************************
226  *                      Core slab cache functions
227  *******************************************************************/
228
229 int slab_is_available(void)
230 {
231         return slab_state >= UP;
232 }
233
234 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
235 {
236         return s->node[node];
237 }
238
239 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
240 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
241                                 struct page *page, const void *object)
242 {
243         void *base;
244
245         if (!object)
246                 return 1;
247
248         base = page_address(page);
249         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
250                 (object - base) % s->size) {
251                 return 0;
252         }
253
254         return 1;
255 }
256
257 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
258 {
259         return *(void **)(object + s->offset);
260 }
261
262 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
263 {
264         *(void **)(object + s->offset) = fp;
265 }
266
267 /* Loop over all objects in a slab */
268 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
269         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
270                         __p += (__s)->size)
271
272 /* Scan freelist */
273 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
274         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
275
276 /* Determine object index from a given position */
277 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
278 {
279         return (p - addr) / s->size;
280 }
281
282 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
283                                                 unsigned long size)
284 {
285         struct kmem_cache_order_objects x = {
286                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
287         };
288
289         return x;
290 }
291
292 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
293 {
294         return x.x >> OO_SHIFT;
295 }
296
297 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
298 {
299         return x.x & OO_MASK;
300 }
301
302 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
303 /*
304  * Debug settings:
305  */
306 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
307 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
308 #else
309 static int slub_debug;
310 #endif
311
312 static char *slub_debug_slabs;
313 static int disable_higher_order_debug;
314
315 /*
316  * Object debugging
317  */
318 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
319 {
320         int i, offset;
321         int newline = 1;
322         char ascii[17];
323
324         ascii[16] = 0;
325
326         for (i = 0; i < length; i++) {
327                 if (newline) {
328                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
329                         newline = 0;
330                 }
331                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
332                 offset = i % 16;
333                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
334                 if (offset == 15) {
335                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
336                         newline = 1;
337                 }
338         }
339         if (!newline) {
340                 i %= 16;
341                 while (i < 16) {
342                         printk(KERN_CONT "   ");
343                         ascii[i] = ' ';
344                         i++;
345                 }
346                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
347         }
348 }
349
350 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
351         enum track_item alloc)
352 {
353         struct track *p;
354
355         if (s->offset)
356                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
357         else
358                 p = object + s->inuse;
359
360         return p + alloc;
361 }
362
363 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
364                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
365 {
366         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
367
368         if (addr) {
369                 p->addr = addr;
370                 p->cpu = smp_processor_id();
371                 p->pid = current->pid;
372                 p->when = jiffies;
373         } else
374                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
375 }
376
377 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
378 {
379         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
380                 return;
381
382         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
383         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
384 }
385
386 static void print_track(const char *s, struct track *t)
387 {
388         if (!t->addr)
389                 return;
390
391         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
392                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
393 }
394
395 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
396 {
397         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
398                 return;
399
400         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
401         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
402 }
403
404 static void print_page_info(struct page *page)
405 {
406         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
407                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
408
409 }
410
411 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
412 {
413         va_list args;
414         char buf[100];
415
416         va_start(args, fmt);
417         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
418         va_end(args);
419         printk(KERN_ERR "========================================"
420                         "=====================================\n");
421         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
422         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
423                         "-------------------------------------\n\n");
424 }
425
426 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
427 {
428         va_list args;
429         char buf[100];
430
431         va_start(args, fmt);
432         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
433         va_end(args);
434         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
435 }
436
437 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
438 {
439         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
440         u8 *addr = page_address(page);
441
442         print_tracking(s, p);
443
444         print_page_info(page);
445
446         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
447                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
448
449         if (p > addr + 16)
450                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
451
452         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
453
454         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
455                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
456                         s->inuse - s->objsize);
457
458         if (s->offset)
459                 off = s->offset + sizeof(void *);
460         else
461                 off = s->inuse;
462
463         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
464                 off += 2 * sizeof(struct track);
465
466         if (off != s->size)
467                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
468                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
469
470         dump_stack();
471 }
472
473 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
474                         u8 *object, char *reason)
475 {
476         slab_bug(s, "%s", reason);
477         print_trailer(s, page, object);
478 }
479
480 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
481 {
482         va_list args;
483         char buf[100];
484
485         va_start(args, fmt);
486         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
487         va_end(args);
488         slab_bug(s, "%s", buf);
489         print_page_info(page);
490         dump_stack();
491 }
492
493 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
494 {
495         u8 *p = object;
496
497         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
498                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
499                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
500         }
501
502         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
503                 memset(p + s->objsize, val, s->inuse - s->objsize);
504 }
505
506 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
507 {
508         while (bytes) {
509                 if (*start != (u8)value)
510                         return start;
511                 start++;
512                 bytes--;
513         }
514         return NULL;
515 }
516
517 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
518                                                 void *from, void *to)
519 {
520         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
521         memset(from, data, to - from);
522 }
523
524 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
525                         u8 *object, char *what,
526                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
527 {
528         u8 *fault;
529         u8 *end;
530
531         fault = check_bytes(start, value, bytes);
532         if (!fault)
533                 return 1;
534
535         end = start + bytes;
536         while (end > fault && end[-1] == value)
537                 end--;
538
539         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
540         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
541                                         fault, end - 1, fault[0], value);
542         print_trailer(s, page, object);
543
544         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
545         return 0;
546 }
547
548 /*
549  * Object layout:
550  *
551  * object address
552  *      Bytes of the object to be managed.
553  *      If the freepointer may overlay the object then the free
554  *      pointer is the first word of the object.
555  *
556  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
557  *      0xa5 (POISON_END)
558  *
559  * object + s->objsize
560  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
561  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
562  *      objsize == inuse.
563  *
564  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
565  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
566  *
567  * object + s->inuse
568  *      Meta data starts here.
569  *
570  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
571  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
572  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
573  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
574  *              before the word boundary.
575  *
576  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
577  *
578  * object + s->size
579  *      Nothing is used beyond s->size.
580  *
581  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
582  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
583  * may be used with merged slabcaches.
584  */
585
586 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
587 {
588         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
589
590         if (s->offset)
591                 /* Freepointer is placed after the object. */
592                 off += sizeof(void *);
593
594         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
595                 /* We also have user information there */
596                 off += 2 * sizeof(struct track);
597
598         if (s->size == off)
599                 return 1;
600
601         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
602                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
603 }
604
605 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
606 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
607 {
608         u8 *start;
609         u8 *fault;
610         u8 *end;
611         int length;
612         int remainder;
613
614         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
615                 return 1;
616
617         start = page_address(page);
618         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
619         end = start + length;
620         remainder = length % s->size;
621         if (!remainder)
622                 return 1;
623
624         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
625         if (!fault)
626                 return 1;
627         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
628                 end--;
629
630         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
631         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
632
633         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
634         return 0;
635 }
636
637 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
638                                         void *object, u8 val)
639 {
640         u8 *p = object;
641         u8 *endobject = object + s->objsize;
642
643         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
644                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
645                         endobject, val, s->inuse - s->objsize))
646                         return 0;
647         } else {
648                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
649                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
650                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
651                 }
652         }
653
654         if (s->flags & SLAB_POISON) {
655                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
656                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
657                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
658                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
659                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
660                         return 0;
661                 /*
662                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
663                  */
664                 check_pad_bytes(s, page, p);
665         }
666
667         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
668                 /*
669                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
670                  * freepointer while object is allocated.
671                  */
672                 return 1;
673
674         /* Check free pointer validity */
675         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
676                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
677                 /*
678                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
679                  * of the free objects in this slab. May cause
680                  * another error because the object count is now wrong.
681                  */
682                 set_freepointer(s, p, NULL);
683                 return 0;
684         }
685         return 1;
686 }
687
688 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
689 {
690         int maxobj;
691
692         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
693
694         if (!PageSlab(page)) {
695                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
696                 return 0;
697         }
698
699         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
700         if (page->objects > maxobj) {
701                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
702                         s->name, page->objects, maxobj);
703                 return 0;
704         }
705         if (page->inuse > page->objects) {
706                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
707                         s->name, page->inuse, page->objects);
708                 return 0;
709         }
710         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
711         slab_pad_check(s, page);
712         return 1;
713 }
714
715 /*
716  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
717  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
718  */
719 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
720 {
721         int nr = 0;
722         void *fp = page->freelist;
723         void *object = NULL;
724         unsigned long max_objects;
725
726         while (fp && nr <= page->objects) {
727                 if (fp == search)
728                         return 1;
729                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
730                         if (object) {
731                                 object_err(s, page, object,
732                                         "Freechain corrupt");
733                                 set_freepointer(s, object, NULL);
734                                 break;
735                         } else {
736                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
737                                 page->freelist = NULL;
738                                 page->inuse = page->objects;
739                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
740                                 return 0;
741                         }
742                         break;
743                 }
744                 object = fp;
745                 fp = get_freepointer(s, object);
746                 nr++;
747         }
748
749         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
750         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
751                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
752
753         if (page->objects != max_objects) {
754                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
755                         "should be %d", page->objects, max_objects);
756                 page->objects = max_objects;
757                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
758         }
759         if (page->inuse != page->objects - nr) {
760                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
761                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
762                 page->inuse = page->objects - nr;
763                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
764         }
765         return search == NULL;
766 }
767
768 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
769                                                                 int alloc)
770 {
771         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
772                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
773                         s->name,
774                         alloc ? "alloc" : "free",
775                         object, page->inuse,
776                         page->freelist);
777
778                 if (!alloc)
779                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
780
781                 dump_stack();
782         }
783 }
784
785 /*
786  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
787  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
788  */
789 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
790 {
791         flags &= gfp_allowed_mask;
792         lockdep_trace_alloc(flags);
793         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
794
795         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
796 }
797
798 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
799 {
800         flags &= gfp_allowed_mask;
801         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, s->objsize);
802         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
803 }
804
805 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
806 {
807         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
808 }
809
810 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s, void *object)
811 {
812         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
813         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
814         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
815                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
816 }
817
818 /*
819  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
820  */
821 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
822 {
823         spin_lock(&n->list_lock);
824         list_add(&page->lru, &n->full);
825         spin_unlock(&n->list_lock);
826 }
827
828 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
829 {
830         struct kmem_cache_node *n;
831
832         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
833                 return;
834
835         n = get_node(s, page_to_nid(page));
836
837         spin_lock(&n->list_lock);
838         list_del(&page->lru);
839         spin_unlock(&n->list_lock);
840 }
841
842 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
843 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
844 {
845         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
846
847         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
848 }
849
850 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
851 {
852         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
853 }
854
855 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
856 {
857         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
858
859         /*
860          * May be called early in order to allocate a slab for the
861          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
862          * dilemma by deferring the increment of the count during
863          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
864          */
865         if (n) {
866                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
867                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
868         }
869 }
870 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
871 {
872         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
873
874         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
875         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
876 }
877
878 /* Object debug checks for alloc/free paths */
879 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
880                                                                 void *object)
881 {
882         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
883                 return;
884
885         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
886         init_tracking(s, object);
887 }
888
889 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
890                                         void *object, unsigned long addr)
891 {
892         if (!check_slab(s, page))
893                 goto bad;
894
895         if (!on_freelist(s, page, object)) {
896                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
897                 goto bad;
898         }
899
900         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
901                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
902                 goto bad;
903         }
904
905         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
906                 goto bad;
907
908         /* Success perform special debug activities for allocs */
909         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
910                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
911         trace(s, page, object, 1);
912         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
913         return 1;
914
915 bad:
916         if (PageSlab(page)) {
917                 /*
918                  * If this is a slab page then lets do the best we can
919                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
920                  * as used avoids touching the remaining objects.
921                  */
922                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
923                 page->inuse = page->objects;
924                 page->freelist = NULL;
925         }
926         return 0;
927 }
928
929 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
930                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
931 {
932         if (!check_slab(s, page))
933                 goto fail;
934
935         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
936                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
937                 goto fail;
938         }
939
940         if (on_freelist(s, page, object)) {
941                 object_err(s, page, object, "Object already free");
942                 goto fail;
943         }
944
945         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
946                 return 0;
947
948         if (unlikely(s != page->slab)) {
949                 if (!PageSlab(page)) {
950                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
951                                 "outside of slab", object);
952                 } else if (!page->slab) {
953                         printk(KERN_ERR
954                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
955                                                 object);
956                         dump_stack();
957                 } else
958                         object_err(s, page, object,
959                                         "page slab pointer corrupt.");
960                 goto fail;
961         }
962
963         /* Special debug activities for freeing objects */
964         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
965                 remove_full(s, page);
966         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
967                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
968         trace(s, page, object, 0);
969         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
970         return 1;
971
972 fail:
973         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
974         return 0;
975 }
976
977 static int __init setup_slub_debug(char *str)
978 {
979         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
980         if (*str++ != '=' || !*str)
981                 /*
982                  * No options specified. Switch on full debugging.
983                  */
984                 goto out;
985
986         if (*str == ',')
987                 /*
988                  * No options but restriction on slabs. This means full
989                  * debugging for slabs matching a pattern.
990                  */
991                 goto check_slabs;
992
993         if (tolower(*str) == 'o') {
994                 /*
995                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
996                  * would increase as a result.
997                  */
998                 disable_higher_order_debug = 1;
999                 goto out;
1000         }
1001
1002         slub_debug = 0;
1003         if (*str == '-')
1004                 /*
1005                  * Switch off all debugging measures.
1006                  */
1007                 goto out;
1008
1009         /*
1010          * Determine which debug features should be switched on
1011          */
1012         for (; *str && *str != ','; str++) {
1013                 switch (tolower(*str)) {
1014                 case 'f':
1015                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1016                         break;
1017                 case 'z':
1018                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1019                         break;
1020                 case 'p':
1021                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1022                         break;
1023                 case 'u':
1024                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1025                         break;
1026                 case 't':
1027                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1028                         break;
1029                 case 'a':
1030                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1031                         break;
1032                 default:
1033                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1034                                 "unknown. skipped\n", *str);
1035                 }
1036         }
1037
1038 check_slabs:
1039         if (*str == ',')
1040                 slub_debug_slabs = str + 1;
1041 out:
1042         return 1;
1043 }
1044
1045 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1046
1047 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1048         unsigned long flags, const char *name,
1049         void (*ctor)(void *))
1050 {
1051         /*
1052          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1053          */
1054         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1055                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1056                 flags |= slub_debug;
1057
1058         return flags;
1059 }
1060 #else
1061 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1062                         struct page *page, void *object) {}
1063
1064 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1065         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1066
1067 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1068         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1069
1070 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1071                         { return 1; }
1072 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1073                         void *object, u8 val) { return 1; }
1074 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1075 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1076         unsigned long flags, const char *name,
1077         void (*ctor)(void *))
1078 {
1079         return flags;
1080 }
1081 #define slub_debug 0
1082
1083 #define disable_higher_order_debug 0
1084
1085 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1086                                                         { return 0; }
1087 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1088                                                         { return 0; }
1089 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1090                                                         int objects) {}
1091 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1092                                                         int objects) {}
1093
1094 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1095                                                         { return 0; }
1096
1097 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1098                 void *object) {}
1099
1100 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1101
1102 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s,
1103                 void *object) {}
1104
1105 #endif
1106
1107 /*
1108  * Slab allocation and freeing
1109  */
1110 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1111                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1112 {
1113         int order = oo_order(oo);
1114
1115         flags |= __GFP_NOTRACK;
1116
1117         if (node == NUMA_NO_NODE)
1118                 return alloc_pages(flags, order);
1119         else
1120                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1121 }
1122
1123 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1124 {
1125         struct page *page;
1126         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1127         gfp_t alloc_gfp;
1128
1129         flags |= s->allocflags;
1130
1131         /*
1132          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1133          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1134          */
1135         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1136
1137         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1138         if (unlikely(!page)) {
1139                 oo = s->min;
1140                 /*
1141                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1142                  * Try a lower order alloc if possible
1143                  */
1144                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1145                 if (!page)
1146                         return NULL;
1147
1148                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1149         }
1150
1151         if (kmemcheck_enabled
1152                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1153                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1154
1155                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1156
1157                 /*
1158                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1159                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1160                  */
1161                 if (s->ctor)
1162                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1163                 else
1164                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1165         }
1166
1167         page->objects = oo_objects(oo);
1168         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1169                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1170                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1171                 1 << oo_order(oo));
1172
1173         return page;
1174 }
1175
1176 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1177                                 void *object)
1178 {
1179         setup_object_debug(s, page, object);
1180         if (unlikely(s->ctor))
1181                 s->ctor(object);
1182 }
1183
1184 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1185 {
1186         struct page *page;
1187         void *start;
1188         void *last;
1189         void *p;
1190
1191         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1192
1193         page = allocate_slab(s,
1194                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1195         if (!page)
1196                 goto out;
1197
1198         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1199         page->slab = s;
1200         page->flags |= 1 << PG_slab;
1201
1202         start = page_address(page);
1203
1204         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1205                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1206
1207         last = start;
1208         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1209                 setup_object(s, page, last);
1210                 set_freepointer(s, last, p);
1211                 last = p;
1212         }
1213         setup_object(s, page, last);
1214         set_freepointer(s, last, NULL);
1215
1216         page->freelist = start;
1217         page->inuse = 0;
1218 out:
1219         return page;
1220 }
1221
1222 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1223 {
1224         int order = compound_order(page);
1225         int pages = 1 << order;
1226
1227         if (kmem_cache_debug(s)) {
1228                 void *p;
1229
1230                 slab_pad_check(s, page);
1231                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1232                                                 page->objects)
1233                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1234         }
1235
1236         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1237
1238         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1239                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1240                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1241                 -pages);
1242
1243         __ClearPageSlab(page);
1244         reset_page_mapcount(page);
1245         if (current->reclaim_state)
1246                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1247         __free_pages(page, order);
1248 }
1249
1250 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1251 {
1252         struct page *page;
1253
1254         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1255         __free_slab(page->slab, page);
1256 }
1257
1258 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1259 {
1260         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1261                 /*
1262                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1263                  */
1264                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1265
1266                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1267         } else
1268                 __free_slab(s, page);
1269 }
1270
1271 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1272 {
1273         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1274         free_slab(s, page);
1275 }
1276
1277 /*
1278  * Per slab locking using the pagelock
1279  */
1280 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1281 {
1282         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1283 }
1284
1285 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1286 {
1287         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1288 }
1289
1290 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1291 {
1292         int rc = 1;
1293
1294         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1295         return rc;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Management of partially allocated slabs
1300  */
1301 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1302                                 struct page *page, int tail)
1303 {
1304         spin_lock(&n->list_lock);
1305         n->nr_partial++;
1306         if (tail)
1307                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1308         else
1309                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1310         spin_unlock(&n->list_lock);
1311 }
1312
1313 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1314 {
1315         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1316
1317         spin_lock(&n->list_lock);
1318         list_del(&page->lru);
1319         n->nr_partial--;
1320         spin_unlock(&n->list_lock);
1321 }
1322
1323 /*
1324  * Lock slab and remove from the partial list.
1325  *
1326  * Must hold list_lock.
1327  */
1328 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1329                                                         struct page *page)
1330 {
1331         if (slab_trylock(page)) {
1332                 list_del(&page->lru);
1333                 n->nr_partial--;
1334                 __SetPageSlubFrozen(page);
1335                 return 1;
1336         }
1337         return 0;
1338 }
1339
1340 /*
1341  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1342  */
1343 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1344 {
1345         struct page *page;
1346
1347         /*
1348          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1349          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1350          * partial slab and there is none available then get_partials()
1351          * will return NULL.
1352          */
1353         if (!n || !n->nr_partial)
1354                 return NULL;
1355
1356         spin_lock(&n->list_lock);
1357         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1358                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1359                         goto out;
1360         page = NULL;
1361 out:
1362         spin_unlock(&n->list_lock);
1363         return page;
1364 }
1365
1366 /*
1367  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1368  */
1369 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1370 {
1371 #ifdef CONFIG_NUMA
1372         struct zonelist *zonelist;
1373         struct zoneref *z;
1374         struct zone *zone;
1375         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1376         struct page *page;
1377
1378         /*
1379          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1380          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1381          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1382          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1383          *
1384          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1385          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1386          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1387          * from other nodes and filled up.
1388          *
1389          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1390          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1391          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1392          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1393          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1394          * with available objects.
1395          */
1396         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1397                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1398                 return NULL;
1399
1400         get_mems_allowed();
1401         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1402         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1403                 struct kmem_cache_node *n;
1404
1405                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1406
1407                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1408                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1409                         page = get_partial_node(n);
1410                         if (page) {
1411                                 put_mems_allowed();
1412                                 return page;
1413                         }
1414                 }
1415         }
1416         put_mems_allowed();
1417 #endif
1418         return NULL;
1419 }
1420
1421 /*
1422  * Get a partial page, lock it and return it.
1423  */
1424 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1425 {
1426         struct page *page;
1427         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1428
1429         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1430         if (page || node != -1)
1431                 return page;
1432
1433         return get_any_partial(s, flags);
1434 }
1435
1436 /*
1437  * Move a page back to the lists.
1438  *
1439  * Must be called with the slab lock held.
1440  *
1441  * On exit the slab lock will have been dropped.
1442  */
1443 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1444 {
1445         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1446
1447         __ClearPageSlubFrozen(page);
1448         if (page->inuse) {
1449
1450                 if (page->freelist) {
1451                         add_partial(n, page, tail);
1452                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1453                 } else {
1454                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1455                         if (kmem_cache_debug(s) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1456                                 add_full(n, page);
1457                 }
1458                 slab_unlock(page);
1459         } else {
1460                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1461                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1462                         /*
1463                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1464                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1465                          * to come after the other slabs with objects in
1466                          * so that the others get filled first. That way the
1467                          * size of the partial list stays small.
1468                          *
1469                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1470                          * the partial list.
1471                          */
1472                         add_partial(n, page, 1);
1473                         slab_unlock(page);
1474                 } else {
1475                         slab_unlock(page);
1476                         stat(s, FREE_SLAB);
1477                         discard_slab(s, page);
1478                 }
1479         }
1480 }
1481
1482 /*
1483  * Remove the cpu slab
1484  */
1485 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1486 {
1487         struct page *page = c->page;
1488         int tail = 1;
1489
1490         if (page->freelist)
1491                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1492         /*
1493          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1494          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1495          * to occur.
1496          */
1497         while (unlikely(c->freelist)) {
1498                 void **object;
1499
1500                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1501
1502                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1503                 object = c->freelist;
1504                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1505
1506                 /* And put onto the regular freelist */
1507                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1508                 page->freelist = object;
1509                 page->inuse--;
1510         }
1511         c->page = NULL;
1512         unfreeze_slab(s, page, tail);
1513 }
1514
1515 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1516 {
1517         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1518         slab_lock(c->page);
1519         deactivate_slab(s, c);
1520 }
1521
1522 /*
1523  * Flush cpu slab.
1524  *
1525  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1526  */
1527 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1528 {
1529         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1530
1531         if (likely(c && c->page))
1532                 flush_slab(s, c);
1533 }
1534
1535 static void flush_cpu_slab(void *d)
1536 {
1537         struct kmem_cache *s = d;
1538
1539         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1540 }
1541
1542 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1543 {
1544         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1545 }
1546
1547 /*
1548  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1549  * locality expectations.
1550  */
1551 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1552 {
1553 #ifdef CONFIG_NUMA
1554         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1555                 return 0;
1556 #endif
1557         return 1;
1558 }
1559
1560 static int count_free(struct page *page)
1561 {
1562         return page->objects - page->inuse;
1563 }
1564
1565 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1566                                         int (*get_count)(struct page *))
1567 {
1568         unsigned long flags;
1569         unsigned long x = 0;
1570         struct page *page;
1571
1572         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1573         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1574                 x += get_count(page);
1575         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1576         return x;
1577 }
1578
1579 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1580 {
1581 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1582         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1583 #else
1584         return 0;
1585 #endif
1586 }
1587
1588 static noinline void
1589 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1590 {
1591         int node;
1592
1593         printk(KERN_WARNING
1594                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1595                 nid, gfpflags);
1596         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1597                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1598                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1599
1600         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1601                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1602                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1603
1604         for_each_online_node(node) {
1605                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1606                 unsigned long nr_slabs;
1607                 unsigned long nr_objs;
1608                 unsigned long nr_free;
1609
1610                 if (!n)
1611                         continue;
1612
1613                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1614                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1615                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1616
1617                 printk(KERN_WARNING
1618                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1619                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1620         }
1621 }
1622
1623 /*
1624  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1625  * debugging duties.
1626  *
1627  * Interrupts are disabled.
1628  *
1629  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1630  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1631  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1632  *
1633  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1634  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1635  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1636  *
1637  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1638  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1639  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1640  */
1641 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1642                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1643 {
1644         void **object;
1645         struct page *new;
1646
1647         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1648         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1649
1650         if (!c->page)
1651                 goto new_slab;
1652
1653         slab_lock(c->page);
1654         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1655                 goto another_slab;
1656
1657         stat(s, ALLOC_REFILL);
1658
1659 load_freelist:
1660         object = c->page->freelist;
1661         if (unlikely(!object))
1662                 goto another_slab;
1663         if (kmem_cache_debug(s))
1664                 goto debug;
1665
1666         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1667         c->page->inuse = c->page->objects;
1668         c->page->freelist = NULL;
1669         c->node = page_to_nid(c->page);
1670 unlock_out:
1671         slab_unlock(c->page);
1672         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1673         return object;
1674
1675 another_slab:
1676         deactivate_slab(s, c);
1677
1678 new_slab:
1679         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1680         if (new) {
1681                 c->page = new;
1682                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1683                 goto load_freelist;
1684         }
1685
1686         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1687         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1688                 local_irq_enable();
1689
1690         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1691
1692         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1693                 local_irq_disable();
1694
1695         if (new) {
1696                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1697                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1698                 if (c->page)
1699                         flush_slab(s, c);
1700                 slab_lock(new);
1701                 __SetPageSlubFrozen(new);
1702                 c->page = new;
1703                 goto load_freelist;
1704         }
1705         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1706                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1707         return NULL;
1708 debug:
1709         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1710                 goto another_slab;
1711
1712         c->page->inuse++;
1713         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1714         c->node = -1;
1715         goto unlock_out;
1716 }
1717
1718 /*
1719  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1720  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1721  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1722  *
1723  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1724  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1725  *
1726  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1727  */
1728 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1729                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1730 {
1731         void **object;
1732         struct kmem_cache_cpu *c;
1733         unsigned long flags;
1734
1735         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
1736                 return NULL;
1737
1738         local_irq_save(flags);
1739         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1740         object = c->freelist;
1741         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1742
1743                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1744
1745         else {
1746                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1747                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1748         }
1749         local_irq_restore(flags);
1750
1751         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1752                 memset(object, 0, s->objsize);
1753
1754         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
1755
1756         return object;
1757 }
1758
1759 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1760 {
1761         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1762
1763         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1764
1765         return ret;
1766 }
1767 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1768
1769 #ifdef CONFIG_TRACING
1770 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1771 {
1772         return slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1773 }
1774 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1775 #endif
1776
1777 #ifdef CONFIG_NUMA
1778 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1779 {
1780         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1781
1782         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1783                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1784
1785         return ret;
1786 }
1787 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1788 #endif
1789
1790 #ifdef CONFIG_TRACING
1791 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1792                                     gfp_t gfpflags,
1793                                     int node)
1794 {
1795         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1796 }
1797 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1798 #endif
1799
1800 /*
1801  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1802  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1803  *
1804  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1805  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1806  * handling required then we can return immediately.
1807  */
1808 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1809                         void *x, unsigned long addr)
1810 {
1811         void *prior;
1812         void **object = (void *)x;
1813
1814         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1815         slab_lock(page);
1816
1817         if (kmem_cache_debug(s))
1818                 goto debug;
1819
1820 checks_ok:
1821         prior = page->freelist;
1822         set_freepointer(s, object, prior);
1823         page->freelist = object;
1824         page->inuse--;
1825
1826         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1827                 stat(s, FREE_FROZEN);
1828                 goto out_unlock;
1829         }
1830
1831         if (unlikely(!page->inuse))
1832                 goto slab_empty;
1833
1834         /*
1835          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1836          * then add it.
1837          */
1838         if (unlikely(!prior)) {
1839                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1840                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1841         }
1842
1843 out_unlock:
1844         slab_unlock(page);
1845         return;
1846
1847 slab_empty:
1848         if (prior) {
1849                 /*
1850                  * Slab still on the partial list.
1851                  */
1852                 remove_partial(s, page);
1853                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1854         }
1855         slab_unlock(page);
1856         stat(s, FREE_SLAB);
1857         discard_slab(s, page);
1858         return;
1859
1860 debug:
1861         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1862                 goto out_unlock;
1863         goto checks_ok;
1864 }
1865
1866 /*
1867  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1868  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1869  *
1870  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1871  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1872  * the item before.
1873  *
1874  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1875  * with all sorts of special processing.
1876  */
1877 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1878                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1879 {
1880         void **object = (void *)x;
1881         struct kmem_cache_cpu *c;
1882         unsigned long flags;
1883
1884         slab_free_hook(s, x);
1885
1886         local_irq_save(flags);
1887         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1888
1889         slab_free_hook_irq(s, x);
1890
1891         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1892                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1893                 c->freelist = object;
1894                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1895         } else
1896                 __slab_free(s, page, x, addr);
1897
1898         local_irq_restore(flags);
1899 }
1900
1901 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1902 {
1903         struct page *page;
1904
1905         page = virt_to_head_page(x);
1906
1907         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1908
1909         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1910 }
1911 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1912
1913 /* Figure out on which slab page the object resides */
1914 static struct page *get_object_page(const void *x)
1915 {
1916         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1917
1918         if (!PageSlab(page))
1919                 return NULL;
1920
1921         return page;
1922 }
1923
1924 /*
1925  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1926  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1927  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1928  * another.
1929  *
1930  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1931  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1932  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1933  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1934  * locking overhead.
1935  */
1936
1937 /*
1938  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1939  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1940  * and increases the number of allocations possible without having to
1941  * take the list_lock.
1942  */
1943 static int slub_min_order;
1944 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1945 static int slub_min_objects;
1946
1947 /*
1948  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1949  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1950  */
1951 static int slub_nomerge;
1952
1953 /*
1954  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1955  *
1956  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1957  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1958  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1959  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1960  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1961  * would be wasted.
1962  *
1963  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1964  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1965  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1966  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1967  *
1968  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1969  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1970  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1971  * of space in favor of a small page order.
1972  *
1973  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1974  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1975  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1976  * the smallest order which will fit the object.
1977  */
1978 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1979                                 int max_order, int fract_leftover)
1980 {
1981         int order;
1982         int rem;
1983         int min_order = slub_min_order;
1984
1985         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1986                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1987
1988         for (order = max(min_order,
1989                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1990                         order <= max_order; order++) {
1991
1992                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1993
1994                 if (slab_size < min_objects * size)
1995                         continue;
1996
1997                 rem = slab_size % size;
1998
1999                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2000                         break;
2001
2002         }
2003
2004         return order;
2005 }
2006
2007 static inline int calculate_order(int size)
2008 {
2009         int order;
2010         int min_objects;
2011         int fraction;
2012         int max_objects;
2013
2014         /*
2015          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2016          * works by first attempting to generate a layout with
2017          * the best configuration and backing off gradually.
2018          *
2019          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2020          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2021          */
2022         min_objects = slub_min_objects;
2023         if (!min_objects)
2024                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2025         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
2026         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2027
2028         while (min_objects > 1) {
2029                 fraction = 16;
2030                 while (fraction >= 4) {
2031                         order = slab_order(size, min_objects,
2032                                                 slub_max_order, fraction);
2033                         if (order <= slub_max_order)
2034                                 return order;
2035                         fraction /= 2;
2036                 }
2037                 min_objects--;
2038         }
2039
2040         /*
2041          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2042          * lets see if we can place a single object there.
2043          */
2044         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2045         if (order <= slub_max_order)
2046                 return order;
2047
2048         /*
2049          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2050          */
2051         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2052         if (order < MAX_ORDER)
2053                 return order;
2054         return -ENOSYS;
2055 }
2056
2057 /*
2058  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2059  */
2060 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2061                 unsigned long align, unsigned long size)
2062 {
2063         /*
2064          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2065          * suggestion if the object is sufficiently large.
2066          *
2067          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2068          * alignment though. If that is greater then use it.
2069          */
2070         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2071                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2072                 while (size <= ralign / 2)
2073                         ralign /= 2;
2074                 align = max(align, ralign);
2075         }
2076
2077         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2078                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2079
2080         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2081 }
2082
2083 static void
2084 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2085 {
2086         n->nr_partial = 0;
2087         spin_lock_init(&n->list_lock);
2088         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2089 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2090         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2091         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2092         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2093 #endif
2094 }
2095
2096 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2097 {
2098         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2099                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2100
2101         s->cpu_slab = alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2102
2103         return s->cpu_slab != NULL;
2104 }
2105
2106 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2107
2108 /*
2109  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2110  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2111  * possible.
2112  *
2113  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2114  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2115  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2116  */
2117 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2118 {
2119         struct page *page;
2120         struct kmem_cache_node *n;
2121         unsigned long flags;
2122
2123         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2124
2125         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2126
2127         BUG_ON(!page);
2128         if (page_to_nid(page) != node) {
2129                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2130                                 "node %d\n", node);
2131                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2132                                 "in order to be able to continue\n");
2133         }
2134
2135         n = page->freelist;
2136         BUG_ON(!n);
2137         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2138         page->inuse++;
2139         kmem_cache_node->node[node] = n;
2140 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2141         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2142         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2143 #endif
2144         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2145         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2146
2147         /*
2148          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2149          * so even though there cannot be a race this early in
2150          * the boot sequence, we still disable irqs.
2151          */
2152         local_irq_save(flags);
2153         add_partial(n, page, 0);
2154         local_irq_restore(flags);
2155 }
2156
2157 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2158 {
2159         int node;
2160
2161         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2162                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2163
2164                 if (n)
2165                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2166
2167                 s->node[node] = NULL;
2168         }
2169 }
2170
2171 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2172 {
2173         int node;
2174
2175         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2176                 struct kmem_cache_node *n;
2177
2178                 if (slab_state == DOWN) {
2179                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2180                         continue;
2181                 }
2182                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2183                                                 GFP_KERNEL, node);
2184
2185                 if (!n) {
2186                         free_kmem_cache_nodes(s);
2187                         return 0;
2188                 }
2189
2190                 s->node[node] = n;
2191                 init_kmem_cache_node(n, s);
2192         }
2193         return 1;
2194 }
2195
2196 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2197 {
2198         if (min < MIN_PARTIAL)
2199                 min = MIN_PARTIAL;
2200         else if (min > MAX_PARTIAL)
2201                 min = MAX_PARTIAL;
2202         s->min_partial = min;
2203 }
2204
2205 /*
2206  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2207  * a slab object.
2208  */
2209 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2210 {
2211         unsigned long flags = s->flags;
2212         unsigned long size = s->objsize;
2213         unsigned long align = s->align;
2214         int order;
2215
2216         /*
2217          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2218          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2219          * the possible location of the free pointer.
2220          */
2221         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2222
2223 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2224         /*
2225          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2226          * the slab may touch the object after free or before allocation
2227          * then we should never poison the object itself.
2228          */
2229         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2230                         !s->ctor)
2231                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2232         else
2233                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2234
2235
2236         /*
2237          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2238          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2239          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2240          */
2241         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2242                 size += sizeof(void *);
2243 #endif
2244
2245         /*
2246          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2247          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2248          */
2249         s->inuse = size;
2250
2251         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2252                 s->ctor)) {
2253                 /*
2254                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2255                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2256                  * kmem_cache_free.
2257                  *
2258                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2259                  * destructor or are poisoning the objects.
2260                  */
2261                 s->offset = size;
2262                 size += sizeof(void *);
2263         }
2264
2265 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2266         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2267                 /*
2268                  * Need to store information about allocs and frees after
2269                  * the object.
2270                  */
2271                 size += 2 * sizeof(struct track);
2272
2273         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2274                 /*
2275                  * Add some empty padding so that we can catch
2276                  * overwrites from earlier objects rather than let
2277                  * tracking information or the free pointer be
2278                  * corrupted if a user writes before the start
2279                  * of the object.
2280                  */
2281                 size += sizeof(void *);
2282 #endif
2283
2284         /*
2285          * Determine the alignment based on various parameters that the
2286          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2287          * on bootup.
2288          */
2289         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2290         s->align = align;
2291
2292         /*
2293          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2294          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2295          * each object to conform to the alignment.
2296          */
2297         size = ALIGN(size, align);
2298         s->size = size;
2299         if (forced_order >= 0)
2300                 order = forced_order;
2301         else
2302                 order = calculate_order(size);
2303
2304         if (order < 0)
2305                 return 0;
2306
2307         s->allocflags = 0;
2308         if (order)
2309                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2310
2311         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2312                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2313
2314         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2315                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2316
2317         /*
2318          * Determine the number of objects per slab
2319          */
2320         s->oo = oo_make(order, size);
2321         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2322         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2323                 s->max = s->oo;
2324
2325         return !!oo_objects(s->oo);
2326
2327 }
2328
2329 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2330                 const char *name, size_t size,
2331                 size_t align, unsigned long flags,
2332                 void (*ctor)(void *))
2333 {
2334         memset(s, 0, kmem_size);
2335         s->name = name;
2336         s->ctor = ctor;
2337         s->objsize = size;
2338         s->align = align;
2339         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2340
2341         if (!calculate_sizes(s, -1))
2342                 goto error;
2343         if (disable_higher_order_debug) {
2344                 /*
2345                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2346                  * order increased.
2347                  */
2348                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2349                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2350                         s->offset = 0;
2351                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2352                                 goto error;
2353                 }
2354         }
2355
2356         /*
2357          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2358          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2359          */
2360         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2361         s->refcount = 1;
2362 #ifdef CONFIG_NUMA
2363         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2364 #endif
2365         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2366                 goto error;
2367
2368         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2369                 return 1;
2370
2371         free_kmem_cache_nodes(s);
2372 error:
2373         if (flags & SLAB_PANIC)
2374                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2375                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2376                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2377                         s->offset, flags);
2378         return 0;
2379 }
2380
2381 /*
2382  * Check if a given pointer is valid
2383  */
2384 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2385 {
2386         struct page *page;
2387
2388         if (!kern_ptr_validate(object, s->size))
2389                 return 0;
2390
2391         page = get_object_page(object);
2392
2393         if (!page || s != page->slab)
2394                 /* No slab or wrong slab */
2395                 return 0;
2396
2397         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2398                 return 0;
2399
2400         /*
2401          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2402          * But this would be too expensive and it seems that the main
2403          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2404          * to a certain slab.
2405          */
2406         return 1;
2407 }
2408 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2409
2410 /*
2411  * Determine the size of a slab object
2412  */
2413 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2414 {
2415         return s->objsize;
2416 }
2417 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2418
2419 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2420 {
2421         return s->name;
2422 }
2423 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2424
2425 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2426                                                         const char *text)
2427 {
2428 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2429         void *addr = page_address(page);
2430         void *p;
2431         long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) * sizeof(long),
2432                             GFP_ATOMIC);
2433
2434         if (!map)
2435                 return;
2436         slab_err(s, page, "%s", text);
2437         slab_lock(page);
2438         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2439                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2440
2441         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2442
2443                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2444                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2445                                                         p, p - addr);
2446                         print_tracking(s, p);
2447                 }
2448         }
2449         slab_unlock(page);
2450         kfree(map);
2451 #endif
2452 }
2453
2454 /*
2455  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2456  */
2457 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2458 {
2459         unsigned long flags;
2460         struct page *page, *h;
2461
2462         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2463         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2464                 if (!page->inuse) {
2465                         list_del(&page->lru);
2466                         discard_slab(s, page);
2467                         n->nr_partial--;
2468                 } else {
2469                         list_slab_objects(s, page,
2470                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2471                 }
2472         }
2473         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2474 }
2475
2476 /*
2477  * Release all resources used by a slab cache.
2478  */
2479 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2480 {
2481         int node;
2482
2483         flush_all(s);
2484         free_percpu(s->cpu_slab);
2485         /* Attempt to free all objects */
2486         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2487                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2488
2489                 free_partial(s, n);
2490                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2491                         return 1;
2492         }
2493         free_kmem_cache_nodes(s);
2494         return 0;
2495 }
2496
2497 /*
2498  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2499  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2500  */
2501 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2502 {
2503         down_write(&slub_lock);
2504         s->refcount--;
2505         if (!s->refcount) {
2506                 list_del(&s->list);
2507                 if (kmem_cache_close(s)) {
2508                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2509                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2510                         dump_stack();
2511                 }
2512                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2513                         rcu_barrier();
2514                 sysfs_slab_remove(s);
2515         }
2516         up_write(&slub_lock);
2517 }
2518 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2519
2520 /********************************************************************
2521  *              Kmalloc subsystem
2522  *******************************************************************/
2523
2524 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2525 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2526
2527 static struct kmem_cache *kmem_cache;
2528
2529 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2530 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2531 #endif
2532
2533 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2534 {
2535         get_option(&str, &slub_min_order);
2536
2537         return 1;
2538 }
2539
2540 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2541
2542 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2543 {
2544         get_option(&str, &slub_max_order);
2545         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2546
2547         return 1;
2548 }
2549
2550 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2551
2552 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2553 {
2554         get_option(&str, &slub_min_objects);
2555
2556         return 1;
2557 }
2558
2559 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2560
2561 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2562 {
2563         slub_nomerge = 1;
2564         return 1;
2565 }
2566
2567 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2568
2569 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
2570                                                 int size, unsigned int flags)
2571 {
2572         struct kmem_cache *s;
2573
2574         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
2575
2576         /*
2577          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2578          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2579          */
2580         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2581                                                                 flags, NULL))
2582                 goto panic;
2583
2584         list_add(&s->list, &slab_caches);
2585         return s;
2586
2587 panic:
2588         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2589         return NULL;
2590 }
2591
2592 /*
2593  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2594  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2595  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2596  * fls.
2597  */
2598 static s8 size_index[24] = {
2599         3,      /* 8 */
2600         4,      /* 16 */
2601         5,      /* 24 */
2602         5,      /* 32 */
2603         6,      /* 40 */
2604         6,      /* 48 */
2605         6,      /* 56 */
2606         6,      /* 64 */
2607         1,      /* 72 */
2608         1,      /* 80 */
2609         1,      /* 88 */
2610         1,      /* 96 */
2611         7,      /* 104 */
2612         7,      /* 112 */
2613         7,      /* 120 */
2614         7,      /* 128 */
2615         2,      /* 136 */
2616         2,      /* 144 */
2617         2,      /* 152 */
2618         2,      /* 160 */
2619         2,      /* 168 */
2620         2,      /* 176 */
2621         2,      /* 184 */
2622         2       /* 192 */
2623 };
2624
2625 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2626 {
2627         return (bytes - 1) / 8;
2628 }
2629
2630 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2631 {
2632         int index;
2633
2634         if (size <= 192) {
2635                 if (!size)
2636                         return ZERO_SIZE_PTR;
2637
2638                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2639         } else
2640                 index = fls(size - 1);
2641
2642 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2643         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2644                 return kmalloc_dma_caches[index];
2645
2646 #endif
2647         return kmalloc_caches[index];
2648 }
2649
2650 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2651 {
2652         struct kmem_cache *s;
2653         void *ret;
2654
2655         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2656                 return kmalloc_large(size, flags);
2657
2658         s = get_slab(size, flags);
2659
2660         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2661                 return s;
2662
2663         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2664
2665         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2666
2667         return ret;
2668 }
2669 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2670
2671 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2672 {
2673         struct page *page;
2674         void *ptr = NULL;
2675
2676         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2677         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2678         if (page)
2679                 ptr = page_address(page);
2680
2681         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2682         return ptr;
2683 }
2684
2685 #ifdef CONFIG_NUMA
2686 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2687 {
2688         struct kmem_cache *s;
2689         void *ret;
2690
2691         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2692                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2693
2694                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2695                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2696                                    flags, node);
2697
2698                 return ret;
2699         }
2700
2701         s = get_slab(size, flags);
2702
2703         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2704                 return s;
2705
2706         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2707
2708         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2709
2710         return ret;
2711 }
2712 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2713 #endif
2714
2715 size_t ksize(const void *object)
2716 {
2717         struct page *page;
2718         struct kmem_cache *s;
2719
2720         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2721                 return 0;
2722
2723         page = virt_to_head_page(object);
2724
2725         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2726                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2727                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2728         }
2729         s = page->slab;
2730
2731 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2732         /*
2733          * Debugging requires use of the padding between object
2734          * and whatever may come after it.
2735          */
2736         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2737                 return s->objsize;
2738
2739 #endif
2740         /*
2741          * If we have the need to store the freelist pointer
2742          * back there or track user information then we can
2743          * only use the space before that information.
2744          */
2745         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2746                 return s->inuse;
2747         /*
2748          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2749          */
2750         return s->size;
2751 }
2752 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2753
2754 void kfree(const void *x)
2755 {
2756         struct page *page;
2757         void *object = (void *)x;
2758
2759         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2760
2761         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2762                 return;
2763
2764         page = virt_to_head_page(x);
2765         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2766                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2767                 kmemleak_free(x);
2768                 put_page(page);
2769                 return;
2770         }
2771         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2772 }
2773 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2774
2775 /*
2776  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2777  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2778  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2779  * and thus they can be removed from the partial lists.
2780  *
2781  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2782  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2783  * are freed in them.
2784  */
2785 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2786 {
2787         int node;
2788         int i;
2789         struct kmem_cache_node *n;
2790         struct page *page;
2791         struct page *t;
2792         int objects = oo_objects(s->max);
2793         struct list_head *slabs_by_inuse =
2794                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2795         unsigned long flags;
2796
2797         if (!slabs_by_inuse)
2798                 return -ENOMEM;
2799
2800         flush_all(s);
2801         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2802                 n = get_node(s, node);
2803
2804                 if (!n->nr_partial)
2805                         continue;
2806
2807                 for (i = 0; i < objects; i++)
2808                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2809
2810                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2811
2812                 /*
2813                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2814                  *
2815                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2816                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2817                  */
2818                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2819                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2820                                 /*
2821                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2822                                  * may have freed the last object and be
2823                                  * waiting to release the slab.
2824                                  */
2825                                 list_del(&page->lru);
2826                                 n->nr_partial--;
2827                                 slab_unlock(page);
2828                                 discard_slab(s, page);
2829                         } else {
2830                                 list_move(&page->lru,
2831                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2832                         }
2833                 }
2834
2835                 /*
2836                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2837                  * first and the least used slabs at the end.
2838                  */
2839                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2840                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2841
2842                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2843         }
2844
2845         kfree(slabs_by_inuse);
2846         return 0;
2847 }
2848 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2849
2850 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2851 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2852 {
2853         struct kmem_cache *s;
2854
2855         down_read(&slub_lock);
2856         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2857                 kmem_cache_shrink(s);
2858         up_read(&slub_lock);
2859
2860         return 0;
2861 }
2862
2863 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2864 {
2865         struct kmem_cache_node *n;
2866         struct kmem_cache *s;
2867         struct memory_notify *marg = arg;
2868         int offline_node;
2869
2870         offline_node = marg->status_change_nid;
2871
2872         /*
2873          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2874          * for it yet.
2875          */
2876         if (offline_node < 0)
2877                 return;
2878
2879         down_read(&slub_lock);
2880         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2881                 n = get_node(s, offline_node);
2882                 if (n) {
2883                         /*
2884                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2885                          * that is going down. We were unable to free them,
2886                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2887                          * callback. So, we must fail.
2888                          */
2889                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2890
2891                         s->node[offline_node] = NULL;
2892                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2893                 }
2894         }
2895         up_read(&slub_lock);
2896 }
2897
2898 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2899 {
2900         struct kmem_cache_node *n;
2901         struct kmem_cache *s;
2902         struct memory_notify *marg = arg;
2903         int nid = marg->status_change_nid;
2904         int ret = 0;
2905
2906         /*
2907          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2908          * already created. Nothing to do.
2909          */
2910         if (nid < 0)
2911                 return 0;
2912
2913         /*
2914          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2915          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2916          * online.
2917          */
2918         down_read(&slub_lock);
2919         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2920                 /*
2921                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2922                  *      since memory is not yet available from the node that
2923                  *      is brought up.
2924                  */
2925                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
2926                 if (!n) {
2927                         ret = -ENOMEM;
2928                         goto out;
2929                 }
2930                 init_kmem_cache_node(n, s);
2931                 s->node[nid] = n;
2932         }
2933 out:
2934         up_read(&slub_lock);
2935         return ret;
2936 }
2937
2938 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2939                                 unsigned long action, void *arg)
2940 {
2941         int ret = 0;
2942
2943         switch (action) {
2944         case MEM_GOING_ONLINE:
2945                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2946                 break;
2947         case MEM_GOING_OFFLINE:
2948                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2949                 break;
2950         case MEM_OFFLINE:
2951         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2952                 slab_mem_offline_callback(arg);
2953                 break;
2954         case MEM_ONLINE:
2955         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2956                 break;
2957         }
2958         if (ret)
2959                 ret = notifier_from_errno(ret);
2960         else
2961                 ret = NOTIFY_OK;
2962         return ret;
2963 }
2964
2965 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2966
2967 /********************************************************************
2968  *                      Basic setup of slabs
2969  *******************************************************************/
2970
2971 /*
2972  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
2973  * the page allocator
2974  */
2975
2976 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
2977 {
2978         int node;
2979
2980         list_add(&s->list, &slab_caches);
2981         s->refcount = -1;
2982
2983         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2984                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2985                 struct page *p;
2986
2987                 if (n) {
2988                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
2989                                 p->slab = s;
2990
2991 #ifdef CONFIG_SLAB_DEBUG
2992                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
2993                                 p->slab = s;
2994 #endif
2995                 }
2996         }
2997 }
2998
2999 void __init kmem_cache_init(void)
3000 {
3001         int i;
3002         int caches = 0;
3003         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
3004         int order;
3005         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
3006         unsigned long kmalloc_size;
3007
3008         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3009                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3010
3011         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
3012         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
3013         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3014         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3015
3016         /*
3017          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3018          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3019          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3020          */
3021         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3022
3023         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3024                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3025                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3026
3027         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3028
3029         /* Able to allocate the per node structures */
3030         slab_state = PARTIAL;
3031
3032         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3033         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3034                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3035         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3036         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3037
3038         /*
3039          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3040          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3041          * update any list pointers.
3042          */
3043         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3044
3045         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3046         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3047
3048         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3049
3050         caches++;
3051         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3052         caches++;
3053         /* Free temporary boot structure */
3054         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3055
3056         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3057
3058         /*
3059          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3060          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3061          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3062          *
3063          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3064          * handle the index determination for the smaller caches.
3065          *
3066          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3067          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3068          */
3069         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3070                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3071
3072         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3073                 int elem = size_index_elem(i);
3074                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3075                         break;
3076                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3077         }
3078
3079         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3080                 /*
3081                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3082                  * is 64 byte.
3083                  */
3084                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3085                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3086         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3087                 /*
3088                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3089                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3090                  * instead.
3091                  */
3092                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3093                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3094         }
3095
3096         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3097         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3098                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3099                 caches++;
3100         }
3101
3102         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3103                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3104                 caches++;
3105         }
3106
3107         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3108                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3109                 caches++;
3110         }
3111
3112         slab_state = UP;
3113
3114         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3115         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3116                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3117                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3118         }
3119
3120         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3121                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3122                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3123         }
3124
3125         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3126                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3127
3128                 BUG_ON(!s);
3129                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3130         }
3131
3132 #ifdef CONFIG_SMP
3133         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3134 #endif
3135
3136 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3137         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3138                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3139
3140                 if (s && s->size) {
3141                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3142                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3143
3144                         BUG_ON(!name);
3145                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3146                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3147                 }
3148         }
3149 #endif
3150         printk(KERN_INFO
3151                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3152                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3153                 caches, cache_line_size(),
3154                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3155                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3156 }
3157
3158 void __init kmem_cache_init_late(void)
3159 {
3160 }
3161
3162 /*
3163  * Find a mergeable slab cache
3164  */
3165 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3166 {
3167         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3168                 return 1;
3169
3170         if (s->ctor)
3171                 return 1;
3172
3173         /*
3174          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3175          */
3176         if (s->refcount < 0)
3177                 return 1;
3178
3179         return 0;
3180 }
3181
3182 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3183                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3184                 void (*ctor)(void *))
3185 {
3186         struct kmem_cache *s;
3187
3188         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3189                 return NULL;
3190
3191         if (ctor)
3192                 return NULL;
3193
3194         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3195         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3196         size = ALIGN(size, align);
3197         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3198
3199         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3200                 if (slab_unmergeable(s))
3201                         continue;
3202
3203                 if (size > s->size)
3204                         continue;
3205
3206                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3207                                 continue;
3208                 /*
3209                  * Check if alignment is compatible.
3210                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3211                  */
3212                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3213                         continue;
3214
3215                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3216                         continue;
3217
3218                 return s;
3219         }
3220         return NULL;
3221 }
3222
3223 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3224                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3225 {
3226         struct kmem_cache *s;
3227         char *n;
3228
3229         if (WARN_ON(!name))
3230                 return NULL;
3231
3232         down_write(&slub_lock);
3233         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3234         if (s) {
3235                 s->refcount++;
3236                 /*
3237                  * Adjust the object sizes so that we clear
3238                  * the complete object on kzalloc.
3239                  */
3240                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3241                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3242
3243                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3244                         s->refcount--;
3245                         goto err;
3246                 }
3247                 up_write(&slub_lock);
3248                 return s;
3249         }
3250
3251         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3252         if (!n)
3253                 goto err;
3254
3255         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3256         if (s) {
3257                 if (kmem_cache_open(s, n,
3258                                 size, align, flags, ctor)) {
3259                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3260                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3261                                 list_del(&s->list);
3262                                 kfree(n);
3263                                 kfree(s);
3264                                 goto err;
3265                         }
3266                         up_write(&slub_lock);
3267                         return s;
3268                 }
3269                 kfree(n);
3270                 kfree(s);
3271         }
3272         up_write(&slub_lock);
3273
3274 err:
3275         if (flags & SLAB_PANIC)
3276                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3277         else
3278                 s = NULL;
3279         return s;
3280 }
3281 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3282
3283 #ifdef CONFIG_SMP
3284 /*
3285  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3286  * necessary.
3287  */
3288 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3289                 unsigned long action, void *hcpu)
3290 {
3291         long cpu = (long)hcpu;
3292         struct kmem_cache *s;
3293         unsigned long flags;
3294
3295         switch (action) {
3296         case CPU_UP_CANCELED:
3297         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3298         case CPU_DEAD:
3299         case CPU_DEAD_FROZEN:
3300                 down_read(&slub_lock);
3301                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3302                         local_irq_save(flags);
3303                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3304                         local_irq_restore(flags);
3305                 }
3306                 up_read(&slub_lock);
3307                 break;
3308         default:
3309                 break;
3310         }
3311         return NOTIFY_OK;
3312 }
3313
3314 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3315         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3316 };
3317
3318 #endif
3319
3320 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3321 {
3322         struct kmem_cache *s;
3323         void *ret;
3324
3325         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3326                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3327
3328         s = get_slab(size, gfpflags);
3329
3330         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3331                 return s;
3332
3333         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3334
3335         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3336         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3337
3338         return ret;
3339 }
3340
3341 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3342                                         int node, unsigned long caller)
3343 {
3344         struct kmem_cache *s;
3345         void *ret;
3346
3347         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3348                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3349
3350                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3351                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3352                                    gfpflags, node);
3353
3354                 return ret;
3355         }
3356
3357         s = get_slab(size, gfpflags);
3358
3359         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3360                 return s;
3361
3362         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3363
3364         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3365         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3366
3367         return ret;
3368 }
3369
3370 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3371 static int count_inuse(struct page *page)
3372 {
3373         return page->inuse;
3374 }
3375
3376 static int count_total(struct page *page)
3377 {
3378         return page->objects;
3379 }
3380
3381 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3382                                                 unsigned long *map)
3383 {
3384         void *p;
3385         void *addr = page_address(page);
3386
3387         if (!check_slab(s, page) ||
3388                         !on_freelist(s, page, NULL))
3389                 return 0;
3390
3391         /* Now we know that a valid freelist exists */
3392         bitmap_zero(map, page->objects);
3393
3394         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3395                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3396                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3397                         return 0;
3398         }
3399
3400         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3401                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3402                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3403                                 return 0;
3404         return 1;
3405 }
3406
3407 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3408                                                 unsigned long *map)
3409 {
3410         if (slab_trylock(page)) {
3411                 validate_slab(s, page, map);
3412                 slab_unlock(page);
3413         } else
3414                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3415                         s->name, page);
3416 }
3417
3418 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3419                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3420 {
3421         unsigned long count = 0;
3422         struct page *page;
3423         unsigned long flags;
3424
3425         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3426
3427         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3428                 validate_slab_slab(s, page, map);
3429                 count++;
3430         }
3431         if (count != n->nr_partial)
3432                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3433                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3434
3435         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3436                 goto out;
3437
3438         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3439                 validate_slab_slab(s, page, map);
3440                 count++;
3441         }
3442         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3443                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3444                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3445                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3446
3447 out:
3448         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3449         return count;
3450 }
3451
3452 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3453 {
3454         int node;
3455         unsigned long count = 0;
3456         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3457                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3458
3459         if (!map)
3460                 return -ENOMEM;
3461
3462         flush_all(s);
3463         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3464                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3465
3466                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3467         }
3468         kfree(map);
3469         return count;
3470 }
3471
3472 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3473 static void resiliency_test(void)
3474 {
3475         u8 *p;
3476
3477         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
3478
3479         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3480         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3481         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3482
3483         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3484         p[16] = 0x12;
3485         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3486                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3487
3488         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
3489
3490         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3491         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3492         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3493         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3494                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3495         printk(KERN_ERR
3496                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3497
3498         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
3499         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3500         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3501         *p = 0x56;
3502         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3503                                                                         p);
3504         printk(KERN_ERR
3505                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3506         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
3507
3508         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3509         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3510         kfree(p);
3511         *p = 0x78;
3512         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3513         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
3514
3515         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3516         kfree(p);
3517         p[50] = 0x9a;
3518         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3519                         p);
3520         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
3521
3522         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3523         kfree(p);
3524         p[512] = 0xab;
3525         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3526         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
3527 }
3528 #else
3529 static void resiliency_test(void) {};
3530 #endif
3531
3532 /*
3533  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3534  * and freed.
3535  */
3536
3537 struct location {
3538         unsigned long count;
3539         unsigned long addr;
3540         long long sum_time;
3541         long min_time;
3542         long max_time;
3543         long min_pid;
3544         long max_pid;
3545         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3546         nodemask_t nodes;
3547 };
3548
3549 struct loc_track {
3550         unsigned long max;
3551         unsigned long count;
3552         struct location *loc;
3553 };
3554
3555 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3556 {
3557         if (t->max)
3558                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3559                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3560 }
3561
3562 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3563 {
3564         struct location *l;
3565         int order;
3566
3567         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3568
3569         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3570         if (!l)
3571                 return 0;
3572
3573         if (t->count) {
3574                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3575                 free_loc_track(t);
3576         }
3577         t->max = max;
3578         t->loc = l;
3579         return 1;
3580 }
3581
3582 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3583                                 const struct track *track)
3584 {
3585         long start, end, pos;
3586         struct location *l;
3587         unsigned long caddr;
3588         unsigned long age = jiffies - track->when;
3589
3590         start = -1;
3591         end = t->count;
3592
3593         for ( ; ; ) {
3594                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3595
3596                 /*
3597                  * There is nothing at "end". If we end up there
3598                  * we need to add something to before end.
3599                  */
3600                 if (pos == end)
3601                         break;
3602
3603                 caddr = t->loc[pos].addr;
3604                 if (track->addr == caddr) {
3605
3606                         l = &t->loc[pos];
3607                         l->count++;
3608                         if (track->when) {
3609                                 l->sum_time += age;
3610                                 if (age < l->min_time)
3611                                         l->min_time = age;
3612                                 if (age > l->max_time)
3613                                         l->max_time = age;
3614
3615                                 if (track->pid < l->min_pid)
3616                                         l->min_pid = track->pid;
3617                                 if (track->pid > l->max_pid)
3618                                         l->max_pid = track->pid;
3619
3620                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3621                                                 to_cpumask(l->cpus));
3622                         }
3623                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3624                         return 1;
3625                 }
3626
3627                 if (track->addr < caddr)
3628                         end = pos;
3629                 else
3630                         start = pos;
3631         }
3632
3633         /*
3634          * Not found. Insert new tracking element.
3635          */
3636         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3637                 return 0;
3638
3639         l = t->loc + pos;
3640         if (pos < t->count)
3641                 memmove(l + 1, l,
3642                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3643         t->count++;
3644         l->count = 1;
3645         l->addr = track->addr;
3646         l->sum_time = age;
3647         l->min_time = age;
3648         l->max_time = age;
3649         l->min_pid = track->pid;
3650         l->max_pid = track->pid;
3651         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3652         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3653         nodes_clear(l->nodes);
3654         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3655         return 1;
3656 }
3657
3658 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3659                 struct page *page, enum track_item alloc,
3660                 long *map)
3661 {
3662         void *addr = page_address(page);
3663         void *p;
3664
3665         bitmap_zero(map, page->objects);
3666         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3667                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3668
3669         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3670                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3671                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3672 }
3673
3674 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3675                                         enum track_item alloc)
3676 {
3677         int len = 0;
3678         unsigned long i;
3679         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3680         int node;
3681         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3682                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3683
3684         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3685                                      GFP_TEMPORARY)) {
3686                 kfree(map);
3687                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3688         }
3689         /* Push back cpu slabs */
3690         flush_all(s);
3691
3692         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3693                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3694                 unsigned long flags;
3695                 struct page *page;
3696
3697                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3698                         continue;
3699
3700                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3701                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3702                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3703                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3704                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3705                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3706         }
3707
3708         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3709                 struct location *l = &t.loc[i];
3710
3711                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3712                         break;
3713                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3714
3715                 if (l->addr)
3716                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3717                 else
3718                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3719
3720                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3721                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3722                                 l->min_time,
3723                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3724                                 l->max_time);
3725                 } else
3726                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3727                                 l->min_time);
3728
3729                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3730                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3731                                 l->min_pid, l->max_pid);
3732                 else
3733                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3734                                 l->min_pid);
3735
3736                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3737                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3738                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3739                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3740                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3741                                                  to_cpumask(l->cpus));
3742                 }
3743
3744                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3745                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3746                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3747                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3748                                         l->nodes);
3749                 }
3750
3751                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3752         }
3753
3754         free_loc_track(&t);
3755         kfree(map);
3756         if (!t.count)
3757                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3758         return len;
3759 }
3760
3761 enum slab_stat_type {
3762         SL_ALL,                 /* All slabs */
3763         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3764         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3765         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3766         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3767 };
3768
3769 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3770 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3771 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3772 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3773 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3774
3775 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3776                             char *buf, unsigned long flags)
3777 {
3778         unsigned long total = 0;
3779         int node;
3780         int x;
3781         unsigned long *nodes;
3782         unsigned long *per_cpu;
3783
3784         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3785         if (!nodes)
3786                 return -ENOMEM;
3787         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3788
3789         if (flags & SO_CPU) {
3790                 int cpu;
3791
3792                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3793                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3794
3795                         if (!c || c->node < 0)
3796                                 continue;
3797
3798                         if (c->page) {
3799                                         if (flags & SO_TOTAL)
3800                                                 x = c->page->objects;
3801                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3802                                         x = c->page->inuse;
3803                                 else
3804                                         x = 1;
3805
3806                                 total += x;
3807                                 nodes[c->node] += x;
3808                         }
3809                         per_cpu[c->node]++;
3810                 }
3811         }
3812
3813         if (flags & SO_ALL) {
3814                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3815                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3816
3817                 if (flags & SO_TOTAL)
3818                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3819                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3820                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3821                                 count_partial(n, count_free);
3822
3823                         else
3824                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3825                         total += x;
3826                         nodes[node] += x;
3827                 }
3828
3829         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3830                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3831                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3832
3833                         if (flags & SO_TOTAL)
3834                                 x = count_partial(n, count_total);
3835                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3836                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3837                         else
3838                                 x = n->nr_partial;
3839                         total += x;
3840                         nodes[node] += x;
3841                 }
3842         }
3843         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3844 #ifdef CONFIG_NUMA
3845         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3846                 if (nodes[node])
3847                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3848                                         node, nodes[node]);
3849 #endif
3850         kfree(nodes);
3851         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3852 }
3853
3854 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3855 {
3856         int node;
3857
3858         for_each_online_node(node) {
3859                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3860
3861                 if (!n)
3862                         continue;
3863
3864                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3865                         return 1;
3866         }
3867         return 0;
3868 }
3869
3870 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3871 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3872
3873 struct slab_attribute {
3874         struct attribute attr;
3875         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3876         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3877 };
3878
3879 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3880         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3881
3882 #define SLAB_ATTR(_name) \
3883         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3884         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3885
3886 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3887 {
3888         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3889 }
3890 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3891
3892 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3893 {
3894         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3895 }
3896 SLAB_ATTR_RO(align);
3897
3898 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3899 {
3900         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3901 }
3902 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3903
3904 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3905 {
3906         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3907 }
3908 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3909
3910 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3911                                 const char *buf, size_t length)
3912 {
3913         unsigned long order;
3914         int err;
3915
3916         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3917         if (err)
3918                 return err;
3919
3920         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3921                 return -EINVAL;
3922
3923         calculate_sizes(s, order);
3924         return length;
3925 }
3926
3927 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3928 {
3929         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3930 }
3931 SLAB_ATTR(order);
3932
3933 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3934 {
3935         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3936 }
3937
3938 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3939                                  size_t length)
3940 {
3941         unsigned long min;
3942         int err;
3943
3944         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3945         if (err)
3946                 return err;
3947
3948         set_min_partial(s, min);
3949         return length;
3950 }
3951 SLAB_ATTR(min_partial);
3952
3953 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3954 {
3955         if (s->ctor) {
3956                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3957
3958                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3959         }
3960         return 0;
3961 }
3962 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3963
3964 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3965 {
3966         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3967 }
3968 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3969
3970 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3971 {
3972         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3973 }
3974 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3975
3976 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3977 {
3978         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3979 }
3980 SLAB_ATTR_RO(partial);
3981
3982 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3983 {
3984         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3985 }
3986 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3987
3988 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3989 {
3990         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3991 }
3992 SLAB_ATTR_RO(objects);
3993
3994 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3995 {
3996         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3997 }
3998 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3999
4000 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4001 {
4002         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4003 }
4004 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4005
4006 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4007 {
4008         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4009 }
4010
4011 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4012                                 const char *buf, size_t length)
4013 {
4014         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4015         if (buf[0] == '1')
4016                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4017         return length;
4018 }
4019 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4020
4021 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4022 {
4023         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4024 }
4025
4026 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4027                                                         size_t length)
4028 {
4029         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4030         if (buf[0] == '1')
4031                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4032         return length;
4033 }
4034 SLAB_ATTR(trace);
4035
4036 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4037 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4038 {
4039         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4040 }
4041
4042 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4043                                                         size_t length)
4044 {
4045         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4046         if (buf[0] == '1')
4047                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4048         return length;
4049 }
4050 SLAB_ATTR(failslab);
4051 #endif
4052
4053 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4054 {
4055         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4056 }
4057
4058 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4059                                 const char *buf, size_t length)
4060 {
4061         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4062         if (buf[0] == '1')
4063                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4064         return length;
4065 }
4066 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4067
4068 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4069 {
4070         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4071 }
4072 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4073
4074 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4075 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4076 {
4077         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4078 }
4079 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4080 #endif
4081
4082 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4083 {
4084         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4085 }
4086 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4087
4088 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4089 {
4090         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4091 }
4092
4093 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4094                                 const char *buf, size_t length)
4095 {
4096         if (any_slab_objects(s))
4097                 return -EBUSY;
4098
4099         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4100         if (buf[0] == '1')
4101                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4102         calculate_sizes(s, -1);
4103         return length;
4104 }
4105 SLAB_ATTR(red_zone);
4106
4107 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4108 {
4109         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4110 }
4111
4112 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4113                                 const char *buf, size_t length)
4114 {
4115         if (any_slab_objects(s))
4116                 return -EBUSY;
4117
4118         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4119         if (buf[0] == '1')
4120                 s->flags |= SLAB_POISON;
4121         calculate_sizes(s, -1);
4122         return length;
4123 }
4124 SLAB_ATTR(poison);
4125
4126 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4127 {
4128         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4129 }
4130
4131 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4132                                 const char *buf, size_t length)
4133 {
4134         if (any_slab_objects(s))
4135                 return -EBUSY;
4136
4137         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4138         if (buf[0] == '1')
4139                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4140         calculate_sizes(s, -1);
4141         return length;
4142 }
4143 SLAB_ATTR(store_user);
4144
4145 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4146 {
4147         return 0;
4148 }
4149
4150 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4151                         const char *buf, size_t length)
4152 {
4153         int ret = -EINVAL;
4154
4155         if (buf[0] == '1') {
4156                 ret = validate_slab_cache(s);
4157                 if (ret >= 0)
4158                         ret = length;
4159         }
4160         return ret;
4161 }
4162 SLAB_ATTR(validate);
4163
4164 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4165 {
4166         return 0;
4167 }
4168
4169 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4170                         const char *buf, size_t length)
4171 {
4172         if (buf[0] == '1') {
4173                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4174
4175                 if (rc)
4176                         return rc;
4177         } else
4178                 return -EINVAL;
4179         return length;
4180 }
4181 SLAB_ATTR(shrink);
4182
4183 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4184 {
4185         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4186                 return -ENOSYS;
4187         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4188 }
4189 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4190
4191 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4192 {
4193         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4194                 return -ENOSYS;
4195         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4196 }
4197 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4198
4199 #ifdef CONFIG_NUMA
4200 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4201 {
4202         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4203 }
4204
4205 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4206                                 const char *buf, size_t length)
4207 {
4208         unsigned long ratio;
4209         int err;
4210
4211         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4212         if (err)
4213                 return err;
4214
4215         if (ratio <= 100)
4216                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4217
4218         return length;
4219 }
4220 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4221 #endif
4222
4223 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4224 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4225 {
4226         unsigned long sum  = 0;
4227         int cpu;
4228         int len;
4229         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4230
4231         if (!data)
4232                 return -ENOMEM;
4233
4234         for_each_online_cpu(cpu) {
4235                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4236
4237                 data[cpu] = x;
4238                 sum += x;
4239         }
4240
4241         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4242
4243 #ifdef CONFIG_SMP
4244         for_each_online_cpu(cpu) {
4245                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4246                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4247         }
4248 #endif
4249         kfree(data);
4250         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4251 }
4252
4253 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4254 {
4255         int cpu;
4256
4257         for_each_online_cpu(cpu)
4258                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4259 }
4260
4261 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4262 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4263 {                                                               \
4264         return show_stat(s, buf, si);                           \
4265 }                                                               \
4266 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4267                                 const char *buf, size_t length) \
4268 {                                                               \
4269         if (buf[0] != '0')                                      \
4270                 return -EINVAL;                                 \
4271         clear_stat(s, si);                                      \
4272         return length;                                          \
4273 }                                                               \
4274 SLAB_ATTR(text);                                                \
4275
4276 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4277 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4278 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4279 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4280 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4281 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4282 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4283 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4284 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4285 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4286 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4287 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4288 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4289 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4290 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4291 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4292 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4293 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4294 #endif
4295
4296 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4297         &slab_size_attr.attr,
4298         &object_size_attr.attr,
4299         &objs_per_slab_attr.attr,
4300         &order_attr.attr,
4301         &min_partial_attr.attr,
4302         &objects_attr.attr,
4303         &objects_partial_attr.attr,
4304         &total_objects_attr.attr,
4305         &slabs_attr.attr,
4306         &partial_attr.attr,
4307         &cpu_slabs_attr.attr,
4308         &ctor_attr.attr,
4309         &aliases_attr.attr,
4310         &align_attr.attr,
4311         &sanity_checks_attr.attr,
4312         &trace_attr.attr,
4313         &hwcache_align_attr.attr,
4314         &reclaim_account_attr.attr,
4315         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4316         &red_zone_attr.attr,
4317         &poison_attr.attr,
4318         &store_user_attr.attr,
4319         &validate_attr.attr,
4320         &shrink_attr.attr,
4321         &alloc_calls_attr.attr,
4322         &free_calls_attr.attr,
4323 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4324         &cache_dma_attr.attr,
4325 #endif
4326 #ifdef CONFIG_NUMA
4327         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4328 #endif
4329 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4330         &alloc_fastpath_attr.attr,
4331         &alloc_slowpath_attr.attr,
4332         &free_fastpath_attr.attr,
4333         &free_slowpath_attr.attr,
4334         &free_frozen_attr.attr,
4335         &free_add_partial_attr.attr,
4336         &free_remove_partial_attr.attr,
4337         &alloc_from_partial_attr.attr,
4338         &alloc_slab_attr.attr,
4339         &alloc_refill_attr.attr,
4340         &free_slab_attr.attr,
4341         &cpuslab_flush_attr.attr,
4342         &deactivate_full_attr.attr,
4343         &deactivate_empty_attr.attr,
4344         &deactivate_to_head_attr.attr,
4345         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4346         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4347         &order_fallback_attr.attr,
4348 #endif
4349 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4350         &failslab_attr.attr,
4351 #endif
4352
4353         NULL
4354 };
4355
4356 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4357         .attrs = slab_attrs,
4358 };
4359
4360 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4361                                 struct attribute *attr,
4362                                 char *buf)
4363 {
4364         struct slab_attribute *attribute;
4365         struct kmem_cache *s;
4366         int err;
4367
4368         attribute = to_slab_attr(attr);
4369         s = to_slab(kobj);
4370
4371         if (!attribute->show)
4372                 return -EIO;
4373
4374         err = attribute->show(s, buf);
4375
4376         return err;
4377 }
4378
4379 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4380                                 struct attribute *attr,
4381                                 const char *buf, size_t len)
4382 {
4383         struct slab_attribute *attribute;
4384         struct kmem_cache *s;
4385         int err;
4386
4387         attribute = to_slab_attr(attr);
4388         s = to_slab(kobj);
4389
4390         if (!attribute->store)
4391                 return -EIO;
4392
4393         err = attribute->store(s, buf, len);
4394
4395         return err;
4396 }
4397
4398 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4399 {
4400         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4401
4402         kfree(s->name);
4403         kfree(s);
4404 }
4405
4406 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4407         .show = slab_attr_show,
4408         .store = slab_attr_store,
4409 };
4410
4411 static struct kobj_type slab_ktype = {
4412         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4413         .release = kmem_cache_release
4414 };
4415
4416 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4417 {
4418         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4419
4420         if (ktype == &slab_ktype)
4421                 return 1;
4422         return 0;
4423 }
4424
4425 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4426         .filter = uevent_filter,
4427 };
4428
4429 static struct kset *slab_kset;
4430
4431 #define ID_STR_LENGTH 64
4432
4433 /* Create a unique string id for a slab cache:
4434  *
4435  * Format       :[flags-]size
4436  */
4437 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4438 {
4439         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4440         char *p = name;
4441
4442         BUG_ON(!name);
4443
4444         *p++ = ':';
4445         /*
4446          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4447          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4448          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4449          * are matched during merging to guarantee that the id is
4450          * unique.
4451          */
4452         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4453                 *p++ = 'd';
4454         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4455                 *p++ = 'a';
4456         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4457                 *p++ = 'F';
4458         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4459                 *p++ = 't';
4460         if (p != name + 1)
4461                 *p++ = '-';
4462         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4463         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4464         return name;
4465 }
4466
4467 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4468 {
4469         int err;
4470         const char *name;
4471         int unmergeable;
4472
4473         if (slab_state < SYSFS)
4474                 /* Defer until later */
4475                 return 0;
4476
4477         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4478         if (unmergeable) {
4479                 /*
4480                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4481                  * This is typically the case for debug situations. In that
4482                  * case we can catch duplicate names easily.
4483                  */
4484                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4485                 name = s->name;
4486         } else {
4487                 /*
4488                  * Create a unique name for the slab as a target
4489                  * for the symlinks.
4490                  */
4491                 name = create_unique_id(s);
4492         }
4493
4494         s->kobj.kset = slab_kset;
4495         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4496         if (err) {
4497                 kobject_put(&s->kobj);
4498                 return err;
4499         }
4500
4501         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4502         if (err) {
4503                 kobject_del(&s->kobj);
4504                 kobject_put(&s->kobj);
4505                 return err;
4506         }
4507         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4508         if (!unmergeable) {
4509                 /* Setup first alias */
4510                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4511                 kfree(name);
4512         }
4513         return 0;
4514 }
4515
4516 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4517 {
4518         if (slab_state < SYSFS)
4519                 /*
4520                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
4521                  * cache from sysfs.
4522                  */
4523                 return;
4524
4525         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4526         kobject_del(&s->kobj);
4527         kobject_put(&s->kobj);
4528 }
4529
4530 /*
4531  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4532  * available lest we lose that information.
4533  */
4534 struct saved_alias {
4535         struct kmem_cache *s;
4536         const char *name;
4537         struct saved_alias *next;
4538 };
4539
4540 static struct saved_alias *alias_list;
4541
4542 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4543 {
4544         struct saved_alias *al;
4545
4546         if (slab_state == SYSFS) {
4547                 /*
4548                  * If we have a leftover link then remove it.
4549                  */
4550                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4551                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4552         }
4553
4554         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4555         if (!al)
4556                 return -ENOMEM;
4557
4558         al->s = s;
4559         al->name = name;
4560         al->next = alias_list;
4561         alias_list = al;
4562         return 0;
4563 }
4564
4565 static int __init slab_sysfs_init(void)
4566 {
4567         struct kmem_cache *s;
4568         int err;
4569
4570         down_write(&slub_lock);
4571
4572         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4573         if (!slab_kset) {
4574                 up_write(&slub_lock);
4575                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4576                 return -ENOSYS;
4577         }
4578
4579         slab_state = SYSFS;
4580
4581         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4582                 err = sysfs_slab_add(s);
4583                 if (err)
4584                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4585                                                 " to sysfs\n", s->name);
4586         }
4587
4588         while (alias_list) {
4589                 struct saved_alias *al = alias_list;
4590
4591                 alias_list = alias_list->next;
4592                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4593                 if (err)
4594                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4595                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4596                 kfree(al);
4597         }
4598
4599         up_write(&slub_lock);
4600         resiliency_test();
4601         return 0;
4602 }
4603
4604 __initcall(slab_sysfs_init);
4605 #endif
4606
4607 /*
4608  * The /proc/slabinfo ABI
4609  */
4610 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4611 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4612 {
4613         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4614         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4615                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4616         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4617         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4618         seq_putc(m, '\n');
4619 }
4620
4621 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4622 {
4623         loff_t n = *pos;
4624
4625         down_read(&slub_lock);
4626         if (!n)
4627                 print_slabinfo_header(m);
4628
4629         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4630 }
4631
4632 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4633 {
4634         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4635 }
4636
4637 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4638 {
4639         up_read(&slub_lock);
4640 }
4641
4642 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4643 {
4644         unsigned long nr_partials = 0;
4645         unsigned long nr_slabs = 0;
4646         unsigned long nr_inuse = 0;
4647         unsigned long nr_objs = 0;
4648         unsigned long nr_free = 0;
4649         struct kmem_cache *s;
4650         int node;
4651
4652         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4653
4654         for_each_online_node(node) {
4655                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4656
4657                 if (!n)
4658                         continue;
4659
4660                 nr_partials += n->nr_partial;
4661                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4662                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4663                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4664         }
4665
4666         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4667
4668         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4669                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4670                    (1 << oo_order(s->oo)));
4671         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4672         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4673                    0UL);
4674         seq_putc(m, '\n');
4675         return 0;
4676 }
4677
4678 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4679         .start = s_start,
4680         .next = s_next,
4681         .stop = s_stop,
4682         .show = s_show,
4683 };
4684
4685 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4686 {
4687         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4688 }
4689
4690 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4691         .open           = slabinfo_open,
4692         .read           = seq_read,
4693         .llseek         = seq_lseek,
4694         .release        = seq_release,
4695 };
4696
4697 static int __init slab_proc_init(void)
4698 {
4699         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4700         return 0;
4701 }
4702 module_init(slab_proc_init);
4703 #endif /* CONFIG_SLABINFO */