slub: move kmem_cache_node into it's own cacheline
[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/kmemtrace.h>
21 #include <linux/kmemcheck.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/mempolicy.h>
25 #include <linux/ctype.h>
26 #include <linux/debugobjects.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/memory.h>
29 #include <linux/math64.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31
32 /*
33  * Lock order:
34  *   1. slab_lock(page)
35  *   2. slab->list_lock
36  *
37  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
38  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
39  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
40  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
41  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
42  *   the page_struct of the slab.
43  *
44  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
45  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
46  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
47  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
48  *   modified without taking the list lock).
49  *
50  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
51  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
52  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
53  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
54  *   the list lock.
55  *
56  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
57  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
58  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
59  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
60  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
61  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
62  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
63  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
64  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
65  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
66  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
67  *   no danger of cacheline contention.
68  *
69  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
70  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
71  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
72  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
73  *
74  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
75  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
76  *
77  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
78  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
79  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
80  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
81  * cannot scan all objects.
82  *
83  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
84  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
85  * fast frees and allocs.
86  *
87  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
88  *
89  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
90  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
91  *                      such as satisfying allocations for a specific
92  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
93  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
94  *                      list operations. It is up to the processor holding
95  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
96  *                      when the slab is no longer needed.
97  *
98  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
99  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
100  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
101  *                      freelist that allows lockless access to
102  *                      free objects in addition to the regular freelist
103  *                      that requires the slab lock.
104  *
105  * PageError            Slab requires special handling due to debug
106  *                      options set. This moves slab handling out of
107  *                      the fast path and disables lockless freelists.
108  */
109
110 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
111 #define SLABDEBUG 1
112 #else
113 #define SLABDEBUG 0
114 #endif
115
116 /*
117  * Issues still to be resolved:
118  *
119  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
120  *
121  * - Variable sizing of the per node arrays
122  */
123
124 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
125 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
126
127 /*
128  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
129  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
130  */
131 #define MIN_PARTIAL 5
132
133 /*
134  * Maximum number of desirable partial slabs.
135  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
136  * sort the partial list by the number of objects in the.
137  */
138 #define MAX_PARTIAL 10
139
140 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
141                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
142
143 /*
144  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
145  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
146  * metadata.
147  */
148 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
149
150 /*
151  * Set of flags that will prevent slab merging
152  */
153 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
154                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
155                 SLAB_FAILSLAB)
156
157 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
158                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
159
160 #define OO_SHIFT        16
161 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
162 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
163
164 /* Internal SLUB flags */
165 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
166 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
167
168 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
169
170 #ifdef CONFIG_SMP
171 static struct notifier_block slab_notifier;
172 #endif
173
174 static enum {
175         DOWN,           /* No slab functionality available */
176         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
177         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
178         SYSFS           /* Sysfs up */
179 } slab_state = DOWN;
180
181 /* A list of all slab caches on the system */
182 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
183 static LIST_HEAD(slab_caches);
184
185 /*
186  * Tracking user of a slab.
187  */
188 struct track {
189         unsigned long addr;     /* Called from address */
190         int cpu;                /* Was running on cpu */
191         int pid;                /* Pid context */
192         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
193 };
194
195 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
196
197 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
198 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
199 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
200 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
201
202 #else
203 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
204 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
205                                                         { return 0; }
206 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
207 {
208         kfree(s);
209 }
210
211 #endif
212
213 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
214 {
215 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
216         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
217 #endif
218 }
219
220 /********************************************************************
221  *                      Core slab cache functions
222  *******************************************************************/
223
224 int slab_is_available(void)
225 {
226         return slab_state >= UP;
227 }
228
229 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
230 {
231 #ifdef CONFIG_NUMA
232         return s->node[node];
233 #else
234         return &s->local_node;
235 #endif
236 }
237
238 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
239 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
240                                 struct page *page, const void *object)
241 {
242         void *base;
243
244         if (!object)
245                 return 1;
246
247         base = page_address(page);
248         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
249                 (object - base) % s->size) {
250                 return 0;
251         }
252
253         return 1;
254 }
255
256 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
257 {
258         return *(void **)(object + s->offset);
259 }
260
261 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
262 {
263         *(void **)(object + s->offset) = fp;
264 }
265
266 /* Loop over all objects in a slab */
267 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
268         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
269                         __p += (__s)->size)
270
271 /* Scan freelist */
272 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
273         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
274
275 /* Determine object index from a given position */
276 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
277 {
278         return (p - addr) / s->size;
279 }
280
281 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
282                                                 unsigned long size)
283 {
284         struct kmem_cache_order_objects x = {
285                 (order << OO_SHIFT) + (PAGE_SIZE << order) / size
286         };
287
288         return x;
289 }
290
291 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
292 {
293         return x.x >> OO_SHIFT;
294 }
295
296 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
297 {
298         return x.x & OO_MASK;
299 }
300
301 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
302 /*
303  * Debug settings:
304  */
305 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
306 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
307 #else
308 static int slub_debug;
309 #endif
310
311 static char *slub_debug_slabs;
312 static int disable_higher_order_debug;
313
314 /*
315  * Object debugging
316  */
317 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
318 {
319         int i, offset;
320         int newline = 1;
321         char ascii[17];
322
323         ascii[16] = 0;
324
325         for (i = 0; i < length; i++) {
326                 if (newline) {
327                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
328                         newline = 0;
329                 }
330                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
331                 offset = i % 16;
332                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
333                 if (offset == 15) {
334                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
335                         newline = 1;
336                 }
337         }
338         if (!newline) {
339                 i %= 16;
340                 while (i < 16) {
341                         printk(KERN_CONT "   ");
342                         ascii[i] = ' ';
343                         i++;
344                 }
345                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
346         }
347 }
348
349 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
350         enum track_item alloc)
351 {
352         struct track *p;
353
354         if (s->offset)
355                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
356         else
357                 p = object + s->inuse;
358
359         return p + alloc;
360 }
361
362 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
363                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
364 {
365         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
366
367         if (addr) {
368                 p->addr = addr;
369                 p->cpu = smp_processor_id();
370                 p->pid = current->pid;
371                 p->when = jiffies;
372         } else
373                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
374 }
375
376 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
377 {
378         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
379                 return;
380
381         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
382         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
383 }
384
385 static void print_track(const char *s, struct track *t)
386 {
387         if (!t->addr)
388                 return;
389
390         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
391                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
392 }
393
394 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
395 {
396         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
397                 return;
398
399         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
400         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
401 }
402
403 static void print_page_info(struct page *page)
404 {
405         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
406                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
407
408 }
409
410 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
411 {
412         va_list args;
413         char buf[100];
414
415         va_start(args, fmt);
416         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
417         va_end(args);
418         printk(KERN_ERR "========================================"
419                         "=====================================\n");
420         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
421         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
422                         "-------------------------------------\n\n");
423 }
424
425 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
426 {
427         va_list args;
428         char buf[100];
429
430         va_start(args, fmt);
431         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
432         va_end(args);
433         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
434 }
435
436 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
437 {
438         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
439         u8 *addr = page_address(page);
440
441         print_tracking(s, p);
442
443         print_page_info(page);
444
445         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
446                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
447
448         if (p > addr + 16)
449                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
450
451         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
452
453         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
454                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
455                         s->inuse - s->objsize);
456
457         if (s->offset)
458                 off = s->offset + sizeof(void *);
459         else
460                 off = s->inuse;
461
462         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
463                 off += 2 * sizeof(struct track);
464
465         if (off != s->size)
466                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
467                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
468
469         dump_stack();
470 }
471
472 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
473                         u8 *object, char *reason)
474 {
475         slab_bug(s, "%s", reason);
476         print_trailer(s, page, object);
477 }
478
479 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
480 {
481         va_list args;
482         char buf[100];
483
484         va_start(args, fmt);
485         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
486         va_end(args);
487         slab_bug(s, "%s", buf);
488         print_page_info(page);
489         dump_stack();
490 }
491
492 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
493 {
494         u8 *p = object;
495
496         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
497                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
498                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
499         }
500
501         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
502                 memset(p + s->objsize,
503                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
504                         s->inuse - s->objsize);
505 }
506
507 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
508 {
509         while (bytes) {
510                 if (*start != (u8)value)
511                         return start;
512                 start++;
513                 bytes--;
514         }
515         return NULL;
516 }
517
518 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
519                                                 void *from, void *to)
520 {
521         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
522         memset(from, data, to - from);
523 }
524
525 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
526                         u8 *object, char *what,
527                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
528 {
529         u8 *fault;
530         u8 *end;
531
532         fault = check_bytes(start, value, bytes);
533         if (!fault)
534                 return 1;
535
536         end = start + bytes;
537         while (end > fault && end[-1] == value)
538                 end--;
539
540         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
541         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
542                                         fault, end - 1, fault[0], value);
543         print_trailer(s, page, object);
544
545         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
546         return 0;
547 }
548
549 /*
550  * Object layout:
551  *
552  * object address
553  *      Bytes of the object to be managed.
554  *      If the freepointer may overlay the object then the free
555  *      pointer is the first word of the object.
556  *
557  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
558  *      0xa5 (POISON_END)
559  *
560  * object + s->objsize
561  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
562  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
563  *      objsize == inuse.
564  *
565  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
566  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
567  *
568  * object + s->inuse
569  *      Meta data starts here.
570  *
571  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
572  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
573  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
574  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
575  *              before the word boundary.
576  *
577  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
578  *
579  * object + s->size
580  *      Nothing is used beyond s->size.
581  *
582  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
583  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
584  * may be used with merged slabcaches.
585  */
586
587 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
588 {
589         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
590
591         if (s->offset)
592                 /* Freepointer is placed after the object. */
593                 off += sizeof(void *);
594
595         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
596                 /* We also have user information there */
597                 off += 2 * sizeof(struct track);
598
599         if (s->size == off)
600                 return 1;
601
602         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
603                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
604 }
605
606 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
607 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
608 {
609         u8 *start;
610         u8 *fault;
611         u8 *end;
612         int length;
613         int remainder;
614
615         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
616                 return 1;
617
618         start = page_address(page);
619         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page));
620         end = start + length;
621         remainder = length % s->size;
622         if (!remainder)
623                 return 1;
624
625         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
626         if (!fault)
627                 return 1;
628         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
629                 end--;
630
631         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
632         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
633
634         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
635         return 0;
636 }
637
638 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
639                                         void *object, int active)
640 {
641         u8 *p = object;
642         u8 *endobject = object + s->objsize;
643
644         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
645                 unsigned int red =
646                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
647
648                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
649                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
650                         return 0;
651         } else {
652                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
653                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
654                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
655                 }
656         }
657
658         if (s->flags & SLAB_POISON) {
659                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
660                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
661                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
662                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
663                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
664                         return 0;
665                 /*
666                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
667                  */
668                 check_pad_bytes(s, page, p);
669         }
670
671         if (!s->offset && active)
672                 /*
673                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
674                  * freepointer while object is allocated.
675                  */
676                 return 1;
677
678         /* Check free pointer validity */
679         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
680                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
681                 /*
682                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
683                  * of the free objects in this slab. May cause
684                  * another error because the object count is now wrong.
685                  */
686                 set_freepointer(s, p, NULL);
687                 return 0;
688         }
689         return 1;
690 }
691
692 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
693 {
694         int maxobj;
695
696         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
697
698         if (!PageSlab(page)) {
699                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
700                 return 0;
701         }
702
703         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
704         if (page->objects > maxobj) {
705                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
706                         s->name, page->objects, maxobj);
707                 return 0;
708         }
709         if (page->inuse > page->objects) {
710                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
711                         s->name, page->inuse, page->objects);
712                 return 0;
713         }
714         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
715         slab_pad_check(s, page);
716         return 1;
717 }
718
719 /*
720  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
721  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
722  */
723 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
724 {
725         int nr = 0;
726         void *fp = page->freelist;
727         void *object = NULL;
728         unsigned long max_objects;
729
730         while (fp && nr <= page->objects) {
731                 if (fp == search)
732                         return 1;
733                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
734                         if (object) {
735                                 object_err(s, page, object,
736                                         "Freechain corrupt");
737                                 set_freepointer(s, object, NULL);
738                                 break;
739                         } else {
740                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
741                                 page->freelist = NULL;
742                                 page->inuse = page->objects;
743                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
744                                 return 0;
745                         }
746                         break;
747                 }
748                 object = fp;
749                 fp = get_freepointer(s, object);
750                 nr++;
751         }
752
753         max_objects = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
754         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
755                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
756
757         if (page->objects != max_objects) {
758                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
759                         "should be %d", page->objects, max_objects);
760                 page->objects = max_objects;
761                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
762         }
763         if (page->inuse != page->objects - nr) {
764                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
765                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
766                 page->inuse = page->objects - nr;
767                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
768         }
769         return search == NULL;
770 }
771
772 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
773                                                                 int alloc)
774 {
775         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
776                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
777                         s->name,
778                         alloc ? "alloc" : "free",
779                         object, page->inuse,
780                         page->freelist);
781
782                 if (!alloc)
783                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
784
785                 dump_stack();
786         }
787 }
788
789 /*
790  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
791  */
792 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
793 {
794         spin_lock(&n->list_lock);
795         list_add(&page->lru, &n->full);
796         spin_unlock(&n->list_lock);
797 }
798
799 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
800 {
801         struct kmem_cache_node *n;
802
803         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
804                 return;
805
806         n = get_node(s, page_to_nid(page));
807
808         spin_lock(&n->list_lock);
809         list_del(&page->lru);
810         spin_unlock(&n->list_lock);
811 }
812
813 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
814 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
815 {
816         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
817
818         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
819 }
820
821 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
822 {
823         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
824 }
825
826 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
827 {
828         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
829
830         /*
831          * May be called early in order to allocate a slab for the
832          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
833          * dilemma by deferring the increment of the count during
834          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
835          */
836         if (!NUMA_BUILD || n) {
837                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
838                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
839         }
840 }
841 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
842 {
843         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
844
845         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
846         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
847 }
848
849 /* Object debug checks for alloc/free paths */
850 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
851                                                                 void *object)
852 {
853         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
854                 return;
855
856         init_object(s, object, 0);
857         init_tracking(s, object);
858 }
859
860 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
861                                         void *object, unsigned long addr)
862 {
863         if (!check_slab(s, page))
864                 goto bad;
865
866         if (!on_freelist(s, page, object)) {
867                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
868                 goto bad;
869         }
870
871         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
872                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
873                 goto bad;
874         }
875
876         if (!check_object(s, page, object, 0))
877                 goto bad;
878
879         /* Success perform special debug activities for allocs */
880         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
881                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
882         trace(s, page, object, 1);
883         init_object(s, object, 1);
884         return 1;
885
886 bad:
887         if (PageSlab(page)) {
888                 /*
889                  * If this is a slab page then lets do the best we can
890                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
891                  * as used avoids touching the remaining objects.
892                  */
893                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
894                 page->inuse = page->objects;
895                 page->freelist = NULL;
896         }
897         return 0;
898 }
899
900 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
901                                         void *object, unsigned long addr)
902 {
903         if (!check_slab(s, page))
904                 goto fail;
905
906         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
907                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
908                 goto fail;
909         }
910
911         if (on_freelist(s, page, object)) {
912                 object_err(s, page, object, "Object already free");
913                 goto fail;
914         }
915
916         if (!check_object(s, page, object, 1))
917                 return 0;
918
919         if (unlikely(s != page->slab)) {
920                 if (!PageSlab(page)) {
921                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
922                                 "outside of slab", object);
923                 } else if (!page->slab) {
924                         printk(KERN_ERR
925                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
926                                                 object);
927                         dump_stack();
928                 } else
929                         object_err(s, page, object,
930                                         "page slab pointer corrupt.");
931                 goto fail;
932         }
933
934         /* Special debug activities for freeing objects */
935         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
936                 remove_full(s, page);
937         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
938                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
939         trace(s, page, object, 0);
940         init_object(s, object, 0);
941         return 1;
942
943 fail:
944         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
945         return 0;
946 }
947
948 static int __init setup_slub_debug(char *str)
949 {
950         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
951         if (*str++ != '=' || !*str)
952                 /*
953                  * No options specified. Switch on full debugging.
954                  */
955                 goto out;
956
957         if (*str == ',')
958                 /*
959                  * No options but restriction on slabs. This means full
960                  * debugging for slabs matching a pattern.
961                  */
962                 goto check_slabs;
963
964         if (tolower(*str) == 'o') {
965                 /*
966                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
967                  * would increase as a result.
968                  */
969                 disable_higher_order_debug = 1;
970                 goto out;
971         }
972
973         slub_debug = 0;
974         if (*str == '-')
975                 /*
976                  * Switch off all debugging measures.
977                  */
978                 goto out;
979
980         /*
981          * Determine which debug features should be switched on
982          */
983         for (; *str && *str != ','; str++) {
984                 switch (tolower(*str)) {
985                 case 'f':
986                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
987                         break;
988                 case 'z':
989                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
990                         break;
991                 case 'p':
992                         slub_debug |= SLAB_POISON;
993                         break;
994                 case 'u':
995                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
996                         break;
997                 case 't':
998                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
999                         break;
1000                 case 'a':
1001                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1002                         break;
1003                 default:
1004                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1005                                 "unknown. skipped\n", *str);
1006                 }
1007         }
1008
1009 check_slabs:
1010         if (*str == ',')
1011                 slub_debug_slabs = str + 1;
1012 out:
1013         return 1;
1014 }
1015
1016 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1017
1018 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1019         unsigned long flags, const char *name,
1020         void (*ctor)(void *))
1021 {
1022         /*
1023          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1024          */
1025         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1026                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1027                 flags |= slub_debug;
1028
1029         return flags;
1030 }
1031 #else
1032 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1033                         struct page *page, void *object) {}
1034
1035 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1036         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1037
1038 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1039         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1040
1041 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1042                         { return 1; }
1043 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1044                         void *object, int active) { return 1; }
1045 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1046 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1047         unsigned long flags, const char *name,
1048         void (*ctor)(void *))
1049 {
1050         return flags;
1051 }
1052 #define slub_debug 0
1053
1054 #define disable_higher_order_debug 0
1055
1056 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1057                                                         { return 0; }
1058 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1059                                                         { return 0; }
1060 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1061                                                         int objects) {}
1062 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1063                                                         int objects) {}
1064 #endif
1065
1066 /*
1067  * Slab allocation and freeing
1068  */
1069 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1070                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1071 {
1072         int order = oo_order(oo);
1073
1074         flags |= __GFP_NOTRACK;
1075
1076         if (node == -1)
1077                 return alloc_pages(flags, order);
1078         else
1079                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1080 }
1081
1082 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1083 {
1084         struct page *page;
1085         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1086         gfp_t alloc_gfp;
1087
1088         flags |= s->allocflags;
1089
1090         /*
1091          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1092          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1093          */
1094         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1095
1096         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1097         if (unlikely(!page)) {
1098                 oo = s->min;
1099                 /*
1100                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1101                  * Try a lower order alloc if possible
1102                  */
1103                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1104                 if (!page)
1105                         return NULL;
1106
1107                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1108         }
1109
1110         if (kmemcheck_enabled
1111                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1112                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1113
1114                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1115
1116                 /*
1117                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1118                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1119                  */
1120                 if (s->ctor)
1121                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1122                 else
1123                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1124         }
1125
1126         page->objects = oo_objects(oo);
1127         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1128                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1129                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1130                 1 << oo_order(oo));
1131
1132         return page;
1133 }
1134
1135 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1136                                 void *object)
1137 {
1138         setup_object_debug(s, page, object);
1139         if (unlikely(s->ctor))
1140                 s->ctor(object);
1141 }
1142
1143 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1144 {
1145         struct page *page;
1146         void *start;
1147         void *last;
1148         void *p;
1149
1150         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1151
1152         page = allocate_slab(s,
1153                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1154         if (!page)
1155                 goto out;
1156
1157         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1158         page->slab = s;
1159         page->flags |= 1 << PG_slab;
1160         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1161                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1162                 __SetPageSlubDebug(page);
1163
1164         start = page_address(page);
1165
1166         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1167                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1168
1169         last = start;
1170         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1171                 setup_object(s, page, last);
1172                 set_freepointer(s, last, p);
1173                 last = p;
1174         }
1175         setup_object(s, page, last);
1176         set_freepointer(s, last, NULL);
1177
1178         page->freelist = start;
1179         page->inuse = 0;
1180 out:
1181         return page;
1182 }
1183
1184 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1185 {
1186         int order = compound_order(page);
1187         int pages = 1 << order;
1188
1189         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page))) {
1190                 void *p;
1191
1192                 slab_pad_check(s, page);
1193                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1194                                                 page->objects)
1195                         check_object(s, page, p, 0);
1196                 __ClearPageSlubDebug(page);
1197         }
1198
1199         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1200
1201         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1202                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1203                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1204                 -pages);
1205
1206         __ClearPageSlab(page);
1207         reset_page_mapcount(page);
1208         if (current->reclaim_state)
1209                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1210         __free_pages(page, order);
1211 }
1212
1213 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1214 {
1215         struct page *page;
1216
1217         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1218         __free_slab(page->slab, page);
1219 }
1220
1221 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1222 {
1223         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1224                 /*
1225                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1226                  */
1227                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1228
1229                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1230         } else
1231                 __free_slab(s, page);
1232 }
1233
1234 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1235 {
1236         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1237         free_slab(s, page);
1238 }
1239
1240 /*
1241  * Per slab locking using the pagelock
1242  */
1243 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1244 {
1245         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1246 }
1247
1248 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1249 {
1250         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1251 }
1252
1253 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1254 {
1255         int rc = 1;
1256
1257         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1258         return rc;
1259 }
1260
1261 /*
1262  * Management of partially allocated slabs
1263  */
1264 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1265                                 struct page *page, int tail)
1266 {
1267         spin_lock(&n->list_lock);
1268         n->nr_partial++;
1269         if (tail)
1270                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1271         else
1272                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1273         spin_unlock(&n->list_lock);
1274 }
1275
1276 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1277 {
1278         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1279
1280         spin_lock(&n->list_lock);
1281         list_del(&page->lru);
1282         n->nr_partial--;
1283         spin_unlock(&n->list_lock);
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Lock slab and remove from the partial list.
1288  *
1289  * Must hold list_lock.
1290  */
1291 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1292                                                         struct page *page)
1293 {
1294         if (slab_trylock(page)) {
1295                 list_del(&page->lru);
1296                 n->nr_partial--;
1297                 __SetPageSlubFrozen(page);
1298                 return 1;
1299         }
1300         return 0;
1301 }
1302
1303 /*
1304  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1305  */
1306 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1307 {
1308         struct page *page;
1309
1310         /*
1311          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1312          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1313          * partial slab and there is none available then get_partials()
1314          * will return NULL.
1315          */
1316         if (!n || !n->nr_partial)
1317                 return NULL;
1318
1319         spin_lock(&n->list_lock);
1320         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1321                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1322                         goto out;
1323         page = NULL;
1324 out:
1325         spin_unlock(&n->list_lock);
1326         return page;
1327 }
1328
1329 /*
1330  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1331  */
1332 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1333 {
1334 #ifdef CONFIG_NUMA
1335         struct zonelist *zonelist;
1336         struct zoneref *z;
1337         struct zone *zone;
1338         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1339         struct page *page;
1340
1341         /*
1342          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1343          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1344          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1345          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1346          *
1347          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1348          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1349          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1350          * from other nodes and filled up.
1351          *
1352          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1353          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1354          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1355          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1356          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1357          * with available objects.
1358          */
1359         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1360                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1361                 return NULL;
1362
1363         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1364         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1365                 struct kmem_cache_node *n;
1366
1367                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1368
1369                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1370                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1371                         page = get_partial_node(n);
1372                         if (page)
1373                                 return page;
1374                 }
1375         }
1376 #endif
1377         return NULL;
1378 }
1379
1380 /*
1381  * Get a partial page, lock it and return it.
1382  */
1383 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1384 {
1385         struct page *page;
1386         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1387
1388         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1389         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1390                 return page;
1391
1392         return get_any_partial(s, flags);
1393 }
1394
1395 /*
1396  * Move a page back to the lists.
1397  *
1398  * Must be called with the slab lock held.
1399  *
1400  * On exit the slab lock will have been dropped.
1401  */
1402 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1403 {
1404         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1405
1406         __ClearPageSlubFrozen(page);
1407         if (page->inuse) {
1408
1409                 if (page->freelist) {
1410                         add_partial(n, page, tail);
1411                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1412                 } else {
1413                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1414                         if (SLABDEBUG && PageSlubDebug(page) &&
1415                                                 (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1416                                 add_full(n, page);
1417                 }
1418                 slab_unlock(page);
1419         } else {
1420                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1421                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1422                         /*
1423                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1424                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1425                          * to come after the other slabs with objects in
1426                          * so that the others get filled first. That way the
1427                          * size of the partial list stays small.
1428                          *
1429                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1430                          * the partial list.
1431                          */
1432                         add_partial(n, page, 1);
1433                         slab_unlock(page);
1434                 } else {
1435                         slab_unlock(page);
1436                         stat(s, FREE_SLAB);
1437                         discard_slab(s, page);
1438                 }
1439         }
1440 }
1441
1442 /*
1443  * Remove the cpu slab
1444  */
1445 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1446 {
1447         struct page *page = c->page;
1448         int tail = 1;
1449
1450         if (page->freelist)
1451                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1452         /*
1453          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1454          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1455          * to occur.
1456          */
1457         while (unlikely(c->freelist)) {
1458                 void **object;
1459
1460                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1461
1462                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1463                 object = c->freelist;
1464                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1465
1466                 /* And put onto the regular freelist */
1467                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1468                 page->freelist = object;
1469                 page->inuse--;
1470         }
1471         c->page = NULL;
1472         unfreeze_slab(s, page, tail);
1473 }
1474
1475 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1476 {
1477         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1478         slab_lock(c->page);
1479         deactivate_slab(s, c);
1480 }
1481
1482 /*
1483  * Flush cpu slab.
1484  *
1485  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1486  */
1487 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1488 {
1489         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1490
1491         if (likely(c && c->page))
1492                 flush_slab(s, c);
1493 }
1494
1495 static void flush_cpu_slab(void *d)
1496 {
1497         struct kmem_cache *s = d;
1498
1499         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1500 }
1501
1502 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1503 {
1504         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1505 }
1506
1507 /*
1508  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1509  * locality expectations.
1510  */
1511 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1512 {
1513 #ifdef CONFIG_NUMA
1514         if (node != -1 && c->node != node)
1515                 return 0;
1516 #endif
1517         return 1;
1518 }
1519
1520 static int count_free(struct page *page)
1521 {
1522         return page->objects - page->inuse;
1523 }
1524
1525 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1526                                         int (*get_count)(struct page *))
1527 {
1528         unsigned long flags;
1529         unsigned long x = 0;
1530         struct page *page;
1531
1532         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1533         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1534                 x += get_count(page);
1535         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1536         return x;
1537 }
1538
1539 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1540 {
1541 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1542         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1543 #else
1544         return 0;
1545 #endif
1546 }
1547
1548 static noinline void
1549 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1550 {
1551         int node;
1552
1553         printk(KERN_WARNING
1554                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1555                 nid, gfpflags);
1556         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1557                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1558                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1559
1560         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1561                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1562                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1563
1564         for_each_online_node(node) {
1565                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1566                 unsigned long nr_slabs;
1567                 unsigned long nr_objs;
1568                 unsigned long nr_free;
1569
1570                 if (!n)
1571                         continue;
1572
1573                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1574                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1575                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1576
1577                 printk(KERN_WARNING
1578                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1579                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1580         }
1581 }
1582
1583 /*
1584  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1585  * debugging duties.
1586  *
1587  * Interrupts are disabled.
1588  *
1589  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1590  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1591  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1592  *
1593  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1594  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1595  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1596  *
1597  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1598  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1599  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1600  */
1601 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1602                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1603 {
1604         void **object;
1605         struct page *new;
1606
1607         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1608         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1609
1610         if (!c->page)
1611                 goto new_slab;
1612
1613         slab_lock(c->page);
1614         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1615                 goto another_slab;
1616
1617         stat(s, ALLOC_REFILL);
1618
1619 load_freelist:
1620         object = c->page->freelist;
1621         if (unlikely(!object))
1622                 goto another_slab;
1623         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(c->page)))
1624                 goto debug;
1625
1626         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1627         c->page->inuse = c->page->objects;
1628         c->page->freelist = NULL;
1629         c->node = page_to_nid(c->page);
1630 unlock_out:
1631         slab_unlock(c->page);
1632         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1633         return object;
1634
1635 another_slab:
1636         deactivate_slab(s, c);
1637
1638 new_slab:
1639         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1640         if (new) {
1641                 c->page = new;
1642                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1643                 goto load_freelist;
1644         }
1645
1646         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1647                 local_irq_enable();
1648
1649         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1650
1651         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1652                 local_irq_disable();
1653
1654         if (new) {
1655                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1656                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1657                 if (c->page)
1658                         flush_slab(s, c);
1659                 slab_lock(new);
1660                 __SetPageSlubFrozen(new);
1661                 c->page = new;
1662                 goto load_freelist;
1663         }
1664         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1665                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1666         return NULL;
1667 debug:
1668         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1669                 goto another_slab;
1670
1671         c->page->inuse++;
1672         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1673         c->node = -1;
1674         goto unlock_out;
1675 }
1676
1677 /*
1678  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1679  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1680  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1681  *
1682  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1683  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1684  *
1685  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1686  */
1687 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1688                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1689 {
1690         void **object;
1691         struct kmem_cache_cpu *c;
1692         unsigned long flags;
1693
1694         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1695
1696         lockdep_trace_alloc(gfpflags);
1697         might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);
1698
1699         if (should_failslab(s->objsize, gfpflags, s->flags))
1700                 return NULL;
1701
1702         local_irq_save(flags);
1703         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1704         object = c->freelist;
1705         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1706
1707                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1708
1709         else {
1710                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1711                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1712         }
1713         local_irq_restore(flags);
1714
1715         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1716                 memset(object, 0, s->objsize);
1717
1718         kmemcheck_slab_alloc(s, gfpflags, object, s->objsize);
1719         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, gfpflags);
1720
1721         return object;
1722 }
1723
1724 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1725 {
1726         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1727
1728         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1729
1730         return ret;
1731 }
1732 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1733
1734 #ifdef CONFIG_TRACING
1735 void *kmem_cache_alloc_notrace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1736 {
1737         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, _RET_IP_);
1738 }
1739 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_notrace);
1740 #endif
1741
1742 #ifdef CONFIG_NUMA
1743 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1744 {
1745         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1746
1747         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1748                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1749
1750         return ret;
1751 }
1752 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1753 #endif
1754
1755 #ifdef CONFIG_TRACING
1756 void *kmem_cache_alloc_node_notrace(struct kmem_cache *s,
1757                                     gfp_t gfpflags,
1758                                     int node)
1759 {
1760         return slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1761 }
1762 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_notrace);
1763 #endif
1764
1765 /*
1766  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1767  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1768  *
1769  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1770  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1771  * handling required then we can return immediately.
1772  */
1773 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1774                         void *x, unsigned long addr)
1775 {
1776         void *prior;
1777         void **object = (void *)x;
1778
1779         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1780         slab_lock(page);
1781
1782         if (unlikely(SLABDEBUG && PageSlubDebug(page)))
1783                 goto debug;
1784
1785 checks_ok:
1786         prior = page->freelist;
1787         set_freepointer(s, object, prior);
1788         page->freelist = object;
1789         page->inuse--;
1790
1791         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1792                 stat(s, FREE_FROZEN);
1793                 goto out_unlock;
1794         }
1795
1796         if (unlikely(!page->inuse))
1797                 goto slab_empty;
1798
1799         /*
1800          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1801          * then add it.
1802          */
1803         if (unlikely(!prior)) {
1804                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1805                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1806         }
1807
1808 out_unlock:
1809         slab_unlock(page);
1810         return;
1811
1812 slab_empty:
1813         if (prior) {
1814                 /*
1815                  * Slab still on the partial list.
1816                  */
1817                 remove_partial(s, page);
1818                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1819         }
1820         slab_unlock(page);
1821         stat(s, FREE_SLAB);
1822         discard_slab(s, page);
1823         return;
1824
1825 debug:
1826         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1827                 goto out_unlock;
1828         goto checks_ok;
1829 }
1830
1831 /*
1832  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1833  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1834  *
1835  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1836  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1837  * the item before.
1838  *
1839  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1840  * with all sorts of special processing.
1841  */
1842 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1843                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1844 {
1845         void **object = (void *)x;
1846         struct kmem_cache_cpu *c;
1847         unsigned long flags;
1848
1849         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
1850         local_irq_save(flags);
1851         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1852         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
1853         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
1854         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
1855                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
1856         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1857                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1858                 c->freelist = object;
1859                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1860         } else
1861                 __slab_free(s, page, x, addr);
1862
1863         local_irq_restore(flags);
1864 }
1865
1866 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1867 {
1868         struct page *page;
1869
1870         page = virt_to_head_page(x);
1871
1872         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1873
1874         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1875 }
1876 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1877
1878 /* Figure out on which slab page the object resides */
1879 static struct page *get_object_page(const void *x)
1880 {
1881         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1882
1883         if (!PageSlab(page))
1884                 return NULL;
1885
1886         return page;
1887 }
1888
1889 /*
1890  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1891  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1892  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1893  * another.
1894  *
1895  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1896  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1897  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1898  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1899  * locking overhead.
1900  */
1901
1902 /*
1903  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1904  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1905  * and increases the number of allocations possible without having to
1906  * take the list_lock.
1907  */
1908 static int slub_min_order;
1909 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1910 static int slub_min_objects;
1911
1912 /*
1913  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1914  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1915  */
1916 static int slub_nomerge;
1917
1918 /*
1919  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1920  *
1921  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1922  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1923  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1924  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1925  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1926  * would be wasted.
1927  *
1928  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1929  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1930  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1931  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1932  *
1933  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1934  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1935  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1936  * of space in favor of a small page order.
1937  *
1938  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1939  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1940  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1941  * the smallest order which will fit the object.
1942  */
1943 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1944                                 int max_order, int fract_leftover)
1945 {
1946         int order;
1947         int rem;
1948         int min_order = slub_min_order;
1949
1950         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > MAX_OBJS_PER_PAGE)
1951                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
1952
1953         for (order = max(min_order,
1954                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1955                         order <= max_order; order++) {
1956
1957                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1958
1959                 if (slab_size < min_objects * size)
1960                         continue;
1961
1962                 rem = slab_size % size;
1963
1964                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1965                         break;
1966
1967         }
1968
1969         return order;
1970 }
1971
1972 static inline int calculate_order(int size)
1973 {
1974         int order;
1975         int min_objects;
1976         int fraction;
1977         int max_objects;
1978
1979         /*
1980          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1981          * works by first attempting to generate a layout with
1982          * the best configuration and backing off gradually.
1983          *
1984          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1985          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1986          */
1987         min_objects = slub_min_objects;
1988         if (!min_objects)
1989                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
1990         max_objects = (PAGE_SIZE << slub_max_order)/size;
1991         min_objects = min(min_objects, max_objects);
1992
1993         while (min_objects > 1) {
1994                 fraction = 16;
1995                 while (fraction >= 4) {
1996                         order = slab_order(size, min_objects,
1997                                                 slub_max_order, fraction);
1998                         if (order <= slub_max_order)
1999                                 return order;
2000                         fraction /= 2;
2001                 }
2002                 min_objects--;
2003         }
2004
2005         /*
2006          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2007          * lets see if we can place a single object there.
2008          */
2009         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
2010         if (order <= slub_max_order)
2011                 return order;
2012
2013         /*
2014          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2015          */
2016         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
2017         if (order < MAX_ORDER)
2018                 return order;
2019         return -ENOSYS;
2020 }
2021
2022 /*
2023  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2024  */
2025 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2026                 unsigned long align, unsigned long size)
2027 {
2028         /*
2029          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2030          * suggestion if the object is sufficiently large.
2031          *
2032          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2033          * alignment though. If that is greater then use it.
2034          */
2035         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2036                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2037                 while (size <= ralign / 2)
2038                         ralign /= 2;
2039                 align = max(align, ralign);
2040         }
2041
2042         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2043                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2044
2045         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2046 }
2047
2048 static void
2049 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2050 {
2051         n->nr_partial = 0;
2052         spin_lock_init(&n->list_lock);
2053         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2054 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2055         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2056         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2057         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2058 #endif
2059 }
2060
2061 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu, kmalloc_percpu[KMALLOC_CACHES]);
2062
2063 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2064 {
2065         if (s < kmalloc_caches + KMALLOC_CACHES && s >= kmalloc_caches)
2066                 /*
2067                  * Boot time creation of the kmalloc array. Use static per cpu data
2068                  * since the per cpu allocator is not available yet.
2069                  */
2070                 s->cpu_slab = kmalloc_percpu + (s - kmalloc_caches);
2071         else
2072                 s->cpu_slab =  alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2073
2074         if (!s->cpu_slab)
2075                 return 0;
2076
2077         return 1;
2078 }
2079
2080 #ifdef CONFIG_NUMA
2081 /*
2082  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2083  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2084  * possible.
2085  *
2086  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2087  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2088  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2089  */
2090 static void early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags, int node)
2091 {
2092         struct page *page;
2093         struct kmem_cache_node *n;
2094         unsigned long flags;
2095
2096         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2097
2098         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2099
2100         BUG_ON(!page);
2101         if (page_to_nid(page) != node) {
2102                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2103                                 "node %d\n", node);
2104                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2105                                 "in order to be able to continue\n");
2106         }
2107
2108         n = page->freelist;
2109         BUG_ON(!n);
2110         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2111         page->inuse++;
2112         kmalloc_caches->node[node] = n;
2113 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2114         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2115         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2116 #endif
2117         init_kmem_cache_node(n, kmalloc_caches);
2118         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node, page->objects);
2119
2120         /*
2121          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2122          * so even though there cannot be a race this early in
2123          * the boot sequence, we still disable irqs.
2124          */
2125         local_irq_save(flags);
2126         add_partial(n, page, 0);
2127         local_irq_restore(flags);
2128 }
2129
2130 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2131 {
2132         int node;
2133
2134         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2135                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2136                 if (n)
2137                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2138                 s->node[node] = NULL;
2139         }
2140 }
2141
2142 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2143 {
2144         int node;
2145
2146         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2147                 struct kmem_cache_node *n;
2148
2149                 if (slab_state == DOWN) {
2150                         early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags, node);
2151                         continue;
2152                 }
2153                 n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2154                                                 gfpflags, node);
2155
2156                 if (!n) {
2157                         free_kmem_cache_nodes(s);
2158                         return 0;
2159                 }
2160
2161                 s->node[node] = n;
2162                 init_kmem_cache_node(n, s);
2163         }
2164         return 1;
2165 }
2166 #else
2167 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2168 {
2169 }
2170
2171 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2172 {
2173         init_kmem_cache_node(&s->local_node, s);
2174         return 1;
2175 }
2176 #endif
2177
2178 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2179 {
2180         if (min < MIN_PARTIAL)
2181                 min = MIN_PARTIAL;
2182         else if (min > MAX_PARTIAL)
2183                 min = MAX_PARTIAL;
2184         s->min_partial = min;
2185 }
2186
2187 /*
2188  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2189  * a slab object.
2190  */
2191 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2192 {
2193         unsigned long flags = s->flags;
2194         unsigned long size = s->objsize;
2195         unsigned long align = s->align;
2196         int order;
2197
2198         /*
2199          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2200          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2201          * the possible location of the free pointer.
2202          */
2203         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2204
2205 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2206         /*
2207          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2208          * the slab may touch the object after free or before allocation
2209          * then we should never poison the object itself.
2210          */
2211         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2212                         !s->ctor)
2213                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2214         else
2215                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2216
2217
2218         /*
2219          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2220          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2221          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2222          */
2223         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2224                 size += sizeof(void *);
2225 #endif
2226
2227         /*
2228          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2229          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2230          */
2231         s->inuse = size;
2232
2233         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2234                 s->ctor)) {
2235                 /*
2236                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2237                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2238                  * kmem_cache_free.
2239                  *
2240                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2241                  * destructor or are poisoning the objects.
2242                  */
2243                 s->offset = size;
2244                 size += sizeof(void *);
2245         }
2246
2247 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2248         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2249                 /*
2250                  * Need to store information about allocs and frees after
2251                  * the object.
2252                  */
2253                 size += 2 * sizeof(struct track);
2254
2255         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2256                 /*
2257                  * Add some empty padding so that we can catch
2258                  * overwrites from earlier objects rather than let
2259                  * tracking information or the free pointer be
2260                  * corrupted if a user writes before the start
2261                  * of the object.
2262                  */
2263                 size += sizeof(void *);
2264 #endif
2265
2266         /*
2267          * Determine the alignment based on various parameters that the
2268          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2269          * on bootup.
2270          */
2271         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2272         s->align = align;
2273
2274         /*
2275          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2276          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2277          * each object to conform to the alignment.
2278          */
2279         size = ALIGN(size, align);
2280         s->size = size;
2281         if (forced_order >= 0)
2282                 order = forced_order;
2283         else
2284                 order = calculate_order(size);
2285
2286         if (order < 0)
2287                 return 0;
2288
2289         s->allocflags = 0;
2290         if (order)
2291                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2292
2293         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2294                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2295
2296         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2297                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2298
2299         /*
2300          * Determine the number of objects per slab
2301          */
2302         s->oo = oo_make(order, size);
2303         s->min = oo_make(get_order(size), size);
2304         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2305                 s->max = s->oo;
2306
2307         return !!oo_objects(s->oo);
2308
2309 }
2310
2311 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2312                 const char *name, size_t size,
2313                 size_t align, unsigned long flags,
2314                 void (*ctor)(void *))
2315 {
2316         memset(s, 0, kmem_size);
2317         s->name = name;
2318         s->ctor = ctor;
2319         s->objsize = size;
2320         s->align = align;
2321         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2322
2323         if (!calculate_sizes(s, -1))
2324                 goto error;
2325         if (disable_higher_order_debug) {
2326                 /*
2327                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2328                  * order increased.
2329                  */
2330                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2331                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2332                         s->offset = 0;
2333                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2334                                 goto error;
2335                 }
2336         }
2337
2338         /*
2339          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2340          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2341          */
2342         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2343         s->refcount = 1;
2344 #ifdef CONFIG_NUMA
2345         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2346 #endif
2347         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2348                 goto error;
2349
2350         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2351                 return 1;
2352
2353         free_kmem_cache_nodes(s);
2354 error:
2355         if (flags & SLAB_PANIC)
2356                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2357                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2358                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2359                         s->offset, flags);
2360         return 0;
2361 }
2362
2363 /*
2364  * Check if a given pointer is valid
2365  */
2366 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2367 {
2368         struct page *page;
2369
2370         if (!kern_ptr_validate(object, s->size))
2371                 return 0;
2372
2373         page = get_object_page(object);
2374
2375         if (!page || s != page->slab)
2376                 /* No slab or wrong slab */
2377                 return 0;
2378
2379         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2380                 return 0;
2381
2382         /*
2383          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2384          * But this would be too expensive and it seems that the main
2385          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2386          * to a certain slab.
2387          */
2388         return 1;
2389 }
2390 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2391
2392 /*
2393  * Determine the size of a slab object
2394  */
2395 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2396 {
2397         return s->objsize;
2398 }
2399 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2400
2401 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2402 {
2403         return s->name;
2404 }
2405 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2406
2407 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2408                                                         const char *text)
2409 {
2410 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2411         void *addr = page_address(page);
2412         void *p;
2413         long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) * sizeof(long),
2414                             GFP_ATOMIC);
2415
2416         if (!map)
2417                 return;
2418         slab_err(s, page, "%s", text);
2419         slab_lock(page);
2420         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2421                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2422
2423         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2424
2425                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2426                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2427                                                         p, p - addr);
2428                         print_tracking(s, p);
2429                 }
2430         }
2431         slab_unlock(page);
2432         kfree(map);
2433 #endif
2434 }
2435
2436 /*
2437  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2438  */
2439 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2440 {
2441         unsigned long flags;
2442         struct page *page, *h;
2443
2444         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2445         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2446                 if (!page->inuse) {
2447                         list_del(&page->lru);
2448                         discard_slab(s, page);
2449                         n->nr_partial--;
2450                 } else {
2451                         list_slab_objects(s, page,
2452                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2453                 }
2454         }
2455         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2456 }
2457
2458 /*
2459  * Release all resources used by a slab cache.
2460  */
2461 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2462 {
2463         int node;
2464
2465         flush_all(s);
2466         free_percpu(s->cpu_slab);
2467         /* Attempt to free all objects */
2468         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2469                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2470
2471                 free_partial(s, n);
2472                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2473                         return 1;
2474         }
2475         free_kmem_cache_nodes(s);
2476         return 0;
2477 }
2478
2479 /*
2480  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2481  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2482  */
2483 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2484 {
2485         down_write(&slub_lock);
2486         s->refcount--;
2487         if (!s->refcount) {
2488                 list_del(&s->list);
2489                 up_write(&slub_lock);
2490                 if (kmem_cache_close(s)) {
2491                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2492                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2493                         dump_stack();
2494                 }
2495                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2496                         rcu_barrier();
2497                 sysfs_slab_remove(s);
2498         } else
2499                 up_write(&slub_lock);
2500 }
2501 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2502
2503 /********************************************************************
2504  *              Kmalloc subsystem
2505  *******************************************************************/
2506
2507 struct kmem_cache kmalloc_caches[KMALLOC_CACHES] __cacheline_aligned;
2508 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2509
2510 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2511 {
2512         get_option(&str, &slub_min_order);
2513
2514         return 1;
2515 }
2516
2517 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2518
2519 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2520 {
2521         get_option(&str, &slub_max_order);
2522         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2523
2524         return 1;
2525 }
2526
2527 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2528
2529 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2530 {
2531         get_option(&str, &slub_min_objects);
2532
2533         return 1;
2534 }
2535
2536 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2537
2538 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2539 {
2540         slub_nomerge = 1;
2541         return 1;
2542 }
2543
2544 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2545
2546 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2547                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2548 {
2549         unsigned int flags = 0;
2550
2551         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2552                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2553
2554         /*
2555          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2556          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2557          */
2558         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2559                                                                 flags, NULL))
2560                 goto panic;
2561
2562         list_add(&s->list, &slab_caches);
2563
2564         if (sysfs_slab_add(s))
2565                 goto panic;
2566         return s;
2567
2568 panic:
2569         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2570 }
2571
2572 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2573 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[SLUB_PAGE_SHIFT];
2574
2575 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2576 {
2577         struct kmem_cache *s;
2578
2579         down_write(&slub_lock);
2580         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2581                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2582                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2583                         sysfs_slab_add(s);
2584                 }
2585         }
2586         up_write(&slub_lock);
2587 }
2588
2589 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2590
2591 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2592 {
2593         struct kmem_cache *s;
2594         char *text;
2595         size_t realsize;
2596         unsigned long slabflags;
2597         int i;
2598
2599         s = kmalloc_caches_dma[index];
2600         if (s)
2601                 return s;
2602
2603         /* Dynamically create dma cache */
2604         if (flags & __GFP_WAIT)
2605                 down_write(&slub_lock);
2606         else {
2607                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2608                         goto out;
2609         }
2610
2611         if (kmalloc_caches_dma[index])
2612                 goto unlock_out;
2613
2614         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2615         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2616                          (unsigned int)realsize);
2617
2618         s = NULL;
2619         for (i = 0; i < KMALLOC_CACHES; i++)
2620                 if (!kmalloc_caches[i].size)
2621                         break;
2622
2623         BUG_ON(i >= KMALLOC_CACHES);
2624         s = kmalloc_caches + i;
2625
2626         /*
2627          * Must defer sysfs creation to a workqueue because we don't know
2628          * what context we are called from. Before sysfs comes up, we don't
2629          * need to do anything because our sysfs initcall will start by
2630          * adding all existing slabs to sysfs.
2631          */
2632         slabflags = SLAB_CACHE_DMA|SLAB_NOTRACK;
2633         if (slab_state >= SYSFS)
2634                 slabflags |= __SYSFS_ADD_DEFERRED;
2635
2636         if (!text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2637                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN, slabflags, NULL)) {
2638                 s->size = 0;
2639                 kfree(text);
2640                 goto unlock_out;
2641         }
2642
2643         list_add(&s->list, &slab_caches);
2644         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2645
2646         if (slab_state >= SYSFS)
2647                 schedule_work(&sysfs_add_work);
2648
2649 unlock_out:
2650         up_write(&slub_lock);
2651 out:
2652         return kmalloc_caches_dma[index];
2653 }
2654 #endif
2655
2656 /*
2657  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2658  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2659  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2660  * fls.
2661  */
2662 static s8 size_index[24] = {
2663         3,      /* 8 */
2664         4,      /* 16 */
2665         5,      /* 24 */
2666         5,      /* 32 */
2667         6,      /* 40 */
2668         6,      /* 48 */
2669         6,      /* 56 */
2670         6,      /* 64 */
2671         1,      /* 72 */
2672         1,      /* 80 */
2673         1,      /* 88 */
2674         1,      /* 96 */
2675         7,      /* 104 */
2676         7,      /* 112 */
2677         7,      /* 120 */
2678         7,      /* 128 */
2679         2,      /* 136 */
2680         2,      /* 144 */
2681         2,      /* 152 */
2682         2,      /* 160 */
2683         2,      /* 168 */
2684         2,      /* 176 */
2685         2,      /* 184 */
2686         2       /* 192 */
2687 };
2688
2689 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2690 {
2691         return (bytes - 1) / 8;
2692 }
2693
2694 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2695 {
2696         int index;
2697
2698         if (size <= 192) {
2699                 if (!size)
2700                         return ZERO_SIZE_PTR;
2701
2702                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2703         } else
2704                 index = fls(size - 1);
2705
2706 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2707         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2708                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2709
2710 #endif
2711         return &kmalloc_caches[index];
2712 }
2713
2714 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2715 {
2716         struct kmem_cache *s;
2717         void *ret;
2718
2719         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2720                 return kmalloc_large(size, flags);
2721
2722         s = get_slab(size, flags);
2723
2724         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2725                 return s;
2726
2727         ret = slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);
2728
2729         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2730
2731         return ret;
2732 }
2733 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2734
2735 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2736 {
2737         struct page *page;
2738         void *ptr = NULL;
2739
2740         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2741         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2742         if (page)
2743                 ptr = page_address(page);
2744
2745         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2746         return ptr;
2747 }
2748
2749 #ifdef CONFIG_NUMA
2750 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2751 {
2752         struct kmem_cache *s;
2753         void *ret;
2754
2755         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2756                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2757
2758                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2759                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2760                                    flags, node);
2761
2762                 return ret;
2763         }
2764
2765         s = get_slab(size, flags);
2766
2767         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2768                 return s;
2769
2770         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2771
2772         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2773
2774         return ret;
2775 }
2776 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2777 #endif
2778
2779 size_t ksize(const void *object)
2780 {
2781         struct page *page;
2782         struct kmem_cache *s;
2783
2784         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2785                 return 0;
2786
2787         page = virt_to_head_page(object);
2788
2789         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2790                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2791                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2792         }
2793         s = page->slab;
2794
2795 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2796         /*
2797          * Debugging requires use of the padding between object
2798          * and whatever may come after it.
2799          */
2800         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2801                 return s->objsize;
2802
2803 #endif
2804         /*
2805          * If we have the need to store the freelist pointer
2806          * back there or track user information then we can
2807          * only use the space before that information.
2808          */
2809         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2810                 return s->inuse;
2811         /*
2812          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2813          */
2814         return s->size;
2815 }
2816 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2817
2818 void kfree(const void *x)
2819 {
2820         struct page *page;
2821         void *object = (void *)x;
2822
2823         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2824
2825         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2826                 return;
2827
2828         page = virt_to_head_page(x);
2829         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2830                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2831                 kmemleak_free(x);
2832                 put_page(page);
2833                 return;
2834         }
2835         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2836 }
2837 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2838
2839 /*
2840  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2841  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2842  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2843  * and thus they can be removed from the partial lists.
2844  *
2845  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2846  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2847  * are freed in them.
2848  */
2849 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2850 {
2851         int node;
2852         int i;
2853         struct kmem_cache_node *n;
2854         struct page *page;
2855         struct page *t;
2856         int objects = oo_objects(s->max);
2857         struct list_head *slabs_by_inuse =
2858                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2859         unsigned long flags;
2860
2861         if (!slabs_by_inuse)
2862                 return -ENOMEM;
2863
2864         flush_all(s);
2865         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2866                 n = get_node(s, node);
2867
2868                 if (!n->nr_partial)
2869                         continue;
2870
2871                 for (i = 0; i < objects; i++)
2872                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2873
2874                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2875
2876                 /*
2877                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2878                  *
2879                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2880                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2881                  */
2882                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2883                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2884                                 /*
2885                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2886                                  * may have freed the last object and be
2887                                  * waiting to release the slab.
2888                                  */
2889                                 list_del(&page->lru);
2890                                 n->nr_partial--;
2891                                 slab_unlock(page);
2892                                 discard_slab(s, page);
2893                         } else {
2894                                 list_move(&page->lru,
2895                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2896                         }
2897                 }
2898
2899                 /*
2900                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2901                  * first and the least used slabs at the end.
2902                  */
2903                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2904                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2905
2906                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2907         }
2908
2909         kfree(slabs_by_inuse);
2910         return 0;
2911 }
2912 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2913
2914 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2915 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2916 {
2917         struct kmem_cache *s;
2918
2919         down_read(&slub_lock);
2920         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2921                 kmem_cache_shrink(s);
2922         up_read(&slub_lock);
2923
2924         return 0;
2925 }
2926
2927 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2928 {
2929         struct kmem_cache_node *n;
2930         struct kmem_cache *s;
2931         struct memory_notify *marg = arg;
2932         int offline_node;
2933
2934         offline_node = marg->status_change_nid;
2935
2936         /*
2937          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2938          * for it yet.
2939          */
2940         if (offline_node < 0)
2941                 return;
2942
2943         down_read(&slub_lock);
2944         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2945                 n = get_node(s, offline_node);
2946                 if (n) {
2947                         /*
2948                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2949                          * that is going down. We were unable to free them,
2950                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2951                          * callback. So, we must fail.
2952                          */
2953                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2954
2955                         s->node[offline_node] = NULL;
2956                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2957                 }
2958         }
2959         up_read(&slub_lock);
2960 }
2961
2962 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2963 {
2964         struct kmem_cache_node *n;
2965         struct kmem_cache *s;
2966         struct memory_notify *marg = arg;
2967         int nid = marg->status_change_nid;
2968         int ret = 0;
2969
2970         /*
2971          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2972          * already created. Nothing to do.
2973          */
2974         if (nid < 0)
2975                 return 0;
2976
2977         /*
2978          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2979          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2980          * online.
2981          */
2982         down_read(&slub_lock);
2983         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2984                 /*
2985                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2986                  *      since memory is not yet available from the node that
2987                  *      is brought up.
2988                  */
2989                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2990                 if (!n) {
2991                         ret = -ENOMEM;
2992                         goto out;
2993                 }
2994                 init_kmem_cache_node(n, s);
2995                 s->node[nid] = n;
2996         }
2997 out:
2998         up_read(&slub_lock);
2999         return ret;
3000 }
3001
3002 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
3003                                 unsigned long action, void *arg)
3004 {
3005         int ret = 0;
3006
3007         switch (action) {
3008         case MEM_GOING_ONLINE:
3009                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
3010                 break;
3011         case MEM_GOING_OFFLINE:
3012                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
3013                 break;
3014         case MEM_OFFLINE:
3015         case MEM_CANCEL_ONLINE:
3016                 slab_mem_offline_callback(arg);
3017                 break;
3018         case MEM_ONLINE:
3019         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
3020                 break;
3021         }
3022         if (ret)
3023                 ret = notifier_from_errno(ret);
3024         else
3025                 ret = NOTIFY_OK;
3026         return ret;
3027 }
3028
3029 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
3030
3031 /********************************************************************
3032  *                      Basic setup of slabs
3033  *******************************************************************/
3034
3035 void __init kmem_cache_init(void)
3036 {
3037         int i;
3038         int caches = 0;
3039
3040 #ifdef CONFIG_NUMA
3041         /*
3042          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3043          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3044          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3045          */
3046         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
3047                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_NOWAIT);
3048         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
3049         caches++;
3050
3051         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3052 #endif
3053
3054         /* Able to allocate the per node structures */
3055         slab_state = PARTIAL;
3056
3057         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3058         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3059                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
3060                                 "kmalloc-96", 96, GFP_NOWAIT);
3061                 caches++;
3062         }
3063         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3064                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
3065                                 "kmalloc-192", 192, GFP_NOWAIT);
3066                 caches++;
3067         }
3068
3069         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3070                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
3071                         "kmalloc", 1 << i, GFP_NOWAIT);
3072                 caches++;
3073         }
3074
3075
3076         /*
3077          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3078          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3079          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3080          *
3081          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3082          * handle the index determination for the smaller caches.
3083          *
3084          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3085          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3086          */
3087         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3088                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3089
3090         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3091                 int elem = size_index_elem(i);
3092                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3093                         break;
3094                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3095         }
3096
3097         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3098                 /*
3099                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3100                  * is 64 byte.
3101                  */
3102                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3103                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3104         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3105                 /*
3106                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3107                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3108                  * instead.
3109                  */
3110                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3111                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3112         }
3113
3114         slab_state = UP;
3115
3116         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3117         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++)
3118                 kmalloc_caches[i]. name =
3119                         kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3120
3121 #ifdef CONFIG_SMP
3122         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3123 #endif
3124 #ifdef CONFIG_NUMA
3125         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
3126                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
3127 #else
3128         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3129 #endif
3130
3131         printk(KERN_INFO
3132                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3133                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3134                 caches, cache_line_size(),
3135                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3136                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3137 }
3138
3139 void __init kmem_cache_init_late(void)
3140 {
3141 }
3142
3143 /*
3144  * Find a mergeable slab cache
3145  */
3146 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3147 {
3148         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3149                 return 1;
3150
3151         if (s->ctor)
3152                 return 1;
3153
3154         /*
3155          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3156          */
3157         if (s->refcount < 0)
3158                 return 1;
3159
3160         return 0;
3161 }
3162
3163 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3164                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3165                 void (*ctor)(void *))
3166 {
3167         struct kmem_cache *s;
3168
3169         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3170                 return NULL;
3171
3172         if (ctor)
3173                 return NULL;
3174
3175         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3176         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3177         size = ALIGN(size, align);
3178         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3179
3180         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3181                 if (slab_unmergeable(s))
3182                         continue;
3183
3184                 if (size > s->size)
3185                         continue;
3186
3187                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3188                                 continue;
3189                 /*
3190                  * Check if alignment is compatible.
3191                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3192                  */
3193                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3194                         continue;
3195
3196                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3197                         continue;
3198
3199                 return s;
3200         }
3201         return NULL;
3202 }
3203
3204 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3205                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3206 {
3207         struct kmem_cache *s;
3208
3209         if (WARN_ON(!name))
3210                 return NULL;
3211
3212         down_write(&slub_lock);
3213         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3214         if (s) {
3215                 s->refcount++;
3216                 /*
3217                  * Adjust the object sizes so that we clear
3218                  * the complete object on kzalloc.
3219                  */
3220                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3221                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3222                 up_write(&slub_lock);
3223
3224                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3225                         down_write(&slub_lock);
3226                         s->refcount--;
3227                         up_write(&slub_lock);
3228                         goto err;
3229                 }
3230                 return s;
3231         }
3232
3233         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3234         if (s) {
3235                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3236                                 size, align, flags, ctor)) {
3237                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3238                         up_write(&slub_lock);
3239                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3240                                 down_write(&slub_lock);
3241                                 list_del(&s->list);
3242                                 up_write(&slub_lock);
3243                                 kfree(s);
3244                                 goto err;
3245                         }
3246                         return s;
3247                 }
3248                 kfree(s);
3249         }
3250         up_write(&slub_lock);
3251
3252 err:
3253         if (flags & SLAB_PANIC)
3254                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3255         else
3256                 s = NULL;
3257         return s;
3258 }
3259 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3260
3261 #ifdef CONFIG_SMP
3262 /*
3263  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3264  * necessary.
3265  */
3266 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3267                 unsigned long action, void *hcpu)
3268 {
3269         long cpu = (long)hcpu;
3270         struct kmem_cache *s;
3271         unsigned long flags;
3272
3273         switch (action) {
3274         case CPU_UP_CANCELED:
3275         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3276         case CPU_DEAD:
3277         case CPU_DEAD_FROZEN:
3278                 down_read(&slub_lock);
3279                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3280                         local_irq_save(flags);
3281                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3282                         local_irq_restore(flags);
3283                 }
3284                 up_read(&slub_lock);
3285                 break;
3286         default:
3287                 break;
3288         }
3289         return NOTIFY_OK;
3290 }
3291
3292 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3293         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3294 };
3295
3296 #endif
3297
3298 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3299 {
3300         struct kmem_cache *s;
3301         void *ret;
3302
3303         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3304                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3305
3306         s = get_slab(size, gfpflags);
3307
3308         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3309                 return s;
3310
3311         ret = slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3312
3313         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3314         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3315
3316         return ret;
3317 }
3318
3319 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3320                                         int node, unsigned long caller)
3321 {
3322         struct kmem_cache *s;
3323         void *ret;
3324
3325         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3326                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3327
3328                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3329                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3330                                    gfpflags, node);
3331
3332                 return ret;
3333         }
3334
3335         s = get_slab(size, gfpflags);
3336
3337         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3338                 return s;
3339
3340         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3341
3342         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3343         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3344
3345         return ret;
3346 }
3347
3348 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3349 static int count_inuse(struct page *page)
3350 {
3351         return page->inuse;
3352 }
3353
3354 static int count_total(struct page *page)
3355 {
3356         return page->objects;
3357 }
3358
3359 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3360                                                 unsigned long *map)
3361 {
3362         void *p;
3363         void *addr = page_address(page);
3364
3365         if (!check_slab(s, page) ||
3366                         !on_freelist(s, page, NULL))
3367                 return 0;
3368
3369         /* Now we know that a valid freelist exists */
3370         bitmap_zero(map, page->objects);
3371
3372         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3373                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3374                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3375                         return 0;
3376         }
3377
3378         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3379                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3380                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3381                                 return 0;
3382         return 1;
3383 }
3384
3385 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3386                                                 unsigned long *map)
3387 {
3388         if (slab_trylock(page)) {
3389                 validate_slab(s, page, map);
3390                 slab_unlock(page);
3391         } else
3392                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3393                         s->name, page);
3394
3395         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3396                 if (!PageSlubDebug(page))
3397                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug not set "
3398                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3399         } else {
3400                 if (PageSlubDebug(page))
3401                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlubDebug set on "
3402                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3403         }
3404 }
3405
3406 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3407                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3408 {
3409         unsigned long count = 0;
3410         struct page *page;
3411         unsigned long flags;
3412
3413         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3414
3415         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3416                 validate_slab_slab(s, page, map);
3417                 count++;
3418         }
3419         if (count != n->nr_partial)
3420                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3421                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3422
3423         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3424                 goto out;
3425
3426         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3427                 validate_slab_slab(s, page, map);
3428                 count++;
3429         }
3430         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3431                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3432                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3433                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3434
3435 out:
3436         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3437         return count;
3438 }
3439
3440 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3441 {
3442         int node;
3443         unsigned long count = 0;
3444         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3445                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3446
3447         if (!map)
3448                 return -ENOMEM;
3449
3450         flush_all(s);
3451         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3452                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3453
3454                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3455         }
3456         kfree(map);
3457         return count;
3458 }
3459
3460 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3461 static void resiliency_test(void)
3462 {
3463         u8 *p;
3464
3465         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3466         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3467         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3468
3469         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3470         p[16] = 0x12;
3471         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3472                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3473
3474         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3475
3476         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3477         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3478         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3479         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3480                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3481         printk(KERN_ERR
3482                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3483
3484         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3485         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3486         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3487         *p = 0x56;
3488         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3489                                                                         p);
3490         printk(KERN_ERR
3491                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3492         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3493
3494         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3495         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3496         kfree(p);
3497         *p = 0x78;
3498         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3499         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3500
3501         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3502         kfree(p);
3503         p[50] = 0x9a;
3504         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3505                         p);
3506         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3507
3508         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3509         kfree(p);
3510         p[512] = 0xab;
3511         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3512         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3513 }
3514 #else
3515 static void resiliency_test(void) {};
3516 #endif
3517
3518 /*
3519  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3520  * and freed.
3521  */
3522
3523 struct location {
3524         unsigned long count;
3525         unsigned long addr;
3526         long long sum_time;
3527         long min_time;
3528         long max_time;
3529         long min_pid;
3530         long max_pid;
3531         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3532         nodemask_t nodes;
3533 };
3534
3535 struct loc_track {
3536         unsigned long max;
3537         unsigned long count;
3538         struct location *loc;
3539 };
3540
3541 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3542 {
3543         if (t->max)
3544                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3545                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3546 }
3547
3548 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3549 {
3550         struct location *l;
3551         int order;
3552
3553         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3554
3555         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3556         if (!l)
3557                 return 0;
3558
3559         if (t->count) {
3560                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3561                 free_loc_track(t);
3562         }
3563         t->max = max;
3564         t->loc = l;
3565         return 1;
3566 }
3567
3568 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3569                                 const struct track *track)
3570 {
3571         long start, end, pos;
3572         struct location *l;
3573         unsigned long caddr;
3574         unsigned long age = jiffies - track->when;
3575
3576         start = -1;
3577         end = t->count;
3578
3579         for ( ; ; ) {
3580                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3581
3582                 /*
3583                  * There is nothing at "end". If we end up there
3584                  * we need to add something to before end.
3585                  */
3586                 if (pos == end)
3587                         break;
3588
3589                 caddr = t->loc[pos].addr;
3590                 if (track->addr == caddr) {
3591
3592                         l = &t->loc[pos];
3593                         l->count++;
3594                         if (track->when) {
3595                                 l->sum_time += age;
3596                                 if (age < l->min_time)
3597                                         l->min_time = age;
3598                                 if (age > l->max_time)
3599                                         l->max_time = age;
3600
3601                                 if (track->pid < l->min_pid)
3602                                         l->min_pid = track->pid;
3603                                 if (track->pid > l->max_pid)
3604                                         l->max_pid = track->pid;
3605
3606                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3607                                                 to_cpumask(l->cpus));
3608                         }
3609                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3610                         return 1;
3611                 }
3612
3613                 if (track->addr < caddr)
3614                         end = pos;
3615                 else
3616                         start = pos;
3617         }
3618
3619         /*
3620          * Not found. Insert new tracking element.
3621          */
3622         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3623                 return 0;
3624
3625         l = t->loc + pos;
3626         if (pos < t->count)
3627                 memmove(l + 1, l,
3628                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3629         t->count++;
3630         l->count = 1;
3631         l->addr = track->addr;
3632         l->sum_time = age;
3633         l->min_time = age;
3634         l->max_time = age;
3635         l->min_pid = track->pid;
3636         l->max_pid = track->pid;
3637         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3638         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3639         nodes_clear(l->nodes);
3640         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3641         return 1;
3642 }
3643
3644 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3645                 struct page *page, enum track_item alloc,
3646                 long *map)
3647 {
3648         void *addr = page_address(page);
3649         void *p;
3650
3651         bitmap_zero(map, page->objects);
3652         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3653                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3654
3655         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3656                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3657                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3658 }
3659
3660 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3661                                         enum track_item alloc)
3662 {
3663         int len = 0;
3664         unsigned long i;
3665         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3666         int node;
3667         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3668                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3669
3670         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3671                                      GFP_TEMPORARY)) {
3672                 kfree(map);
3673                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3674         }
3675         /* Push back cpu slabs */
3676         flush_all(s);
3677
3678         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3679                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3680                 unsigned long flags;
3681                 struct page *page;
3682
3683                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3684                         continue;
3685
3686                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3687                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3688                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3689                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3690                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3691                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3692         }
3693
3694         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3695                 struct location *l = &t.loc[i];
3696
3697                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3698                         break;
3699                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3700
3701                 if (l->addr)
3702                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3703                 else
3704                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3705
3706                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3707                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3708                                 l->min_time,
3709                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3710                                 l->max_time);
3711                 } else
3712                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3713                                 l->min_time);
3714
3715                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3716                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3717                                 l->min_pid, l->max_pid);
3718                 else
3719                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3720                                 l->min_pid);
3721
3722                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3723                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3724                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3725                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3726                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3727                                                  to_cpumask(l->cpus));
3728                 }
3729
3730                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3731                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3732                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3733                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3734                                         l->nodes);
3735                 }
3736
3737                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3738         }
3739
3740         free_loc_track(&t);
3741         kfree(map);
3742         if (!t.count)
3743                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3744         return len;
3745 }
3746
3747 enum slab_stat_type {
3748         SL_ALL,                 /* All slabs */
3749         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3750         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3751         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3752         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3753 };
3754
3755 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3756 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3757 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3758 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3759 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3760
3761 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3762                             char *buf, unsigned long flags)
3763 {
3764         unsigned long total = 0;
3765         int node;
3766         int x;
3767         unsigned long *nodes;
3768         unsigned long *per_cpu;
3769
3770         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3771         if (!nodes)
3772                 return -ENOMEM;
3773         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3774
3775         if (flags & SO_CPU) {
3776                 int cpu;
3777
3778                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3779                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3780
3781                         if (!c || c->node < 0)
3782                                 continue;
3783
3784                         if (c->page) {
3785                                         if (flags & SO_TOTAL)
3786                                                 x = c->page->objects;
3787                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3788                                         x = c->page->inuse;
3789                                 else
3790                                         x = 1;
3791
3792                                 total += x;
3793                                 nodes[c->node] += x;
3794                         }
3795                         per_cpu[c->node]++;
3796                 }
3797         }
3798
3799         if (flags & SO_ALL) {
3800                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3801                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3802
3803                 if (flags & SO_TOTAL)
3804                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3805                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3806                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3807                                 count_partial(n, count_free);
3808
3809                         else
3810                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3811                         total += x;
3812                         nodes[node] += x;
3813                 }
3814
3815         } else if (flags & SO_PARTIAL) {
3816                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3817                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3818
3819                         if (flags & SO_TOTAL)
3820                                 x = count_partial(n, count_total);
3821                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3822                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3823                         else
3824                                 x = n->nr_partial;
3825                         total += x;
3826                         nodes[node] += x;
3827                 }
3828         }
3829         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3830 #ifdef CONFIG_NUMA
3831         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3832                 if (nodes[node])
3833                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3834                                         node, nodes[node]);
3835 #endif
3836         kfree(nodes);
3837         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3838 }
3839
3840 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3841 {
3842         int node;
3843
3844         for_each_online_node(node) {
3845                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3846
3847                 if (!n)
3848                         continue;
3849
3850                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3851                         return 1;
3852         }
3853         return 0;
3854 }
3855
3856 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3857 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3858
3859 struct slab_attribute {
3860         struct attribute attr;
3861         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3862         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3863 };
3864
3865 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3866         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3867
3868 #define SLAB_ATTR(_name) \
3869         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3870         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3871
3872 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3873 {
3874         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3875 }
3876 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3877
3878 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3879 {
3880         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3881 }
3882 SLAB_ATTR_RO(align);
3883
3884 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3885 {
3886         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3887 }
3888 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3889
3890 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3891 {
3892         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3893 }
3894 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3895
3896 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3897                                 const char *buf, size_t length)
3898 {
3899         unsigned long order;
3900         int err;
3901
3902         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3903         if (err)
3904                 return err;
3905
3906         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3907                 return -EINVAL;
3908
3909         calculate_sizes(s, order);
3910         return length;
3911 }
3912
3913 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3914 {
3915         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3916 }
3917 SLAB_ATTR(order);
3918
3919 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3920 {
3921         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3922 }
3923
3924 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3925                                  size_t length)
3926 {
3927         unsigned long min;
3928         int err;
3929
3930         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3931         if (err)
3932                 return err;
3933
3934         set_min_partial(s, min);
3935         return length;
3936 }
3937 SLAB_ATTR(min_partial);
3938
3939 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3940 {
3941         if (s->ctor) {
3942                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3943
3944                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3945         }
3946         return 0;
3947 }
3948 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3949
3950 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3951 {
3952         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3953 }
3954 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3955
3956 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3957 {
3958         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
3959 }
3960 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3961
3962 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3963 {
3964         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3965 }
3966 SLAB_ATTR_RO(partial);
3967
3968 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3969 {
3970         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3971 }
3972 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3973
3974 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3975 {
3976         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3977 }
3978 SLAB_ATTR_RO(objects);
3979
3980 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3981 {
3982         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3983 }
3984 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3985
3986 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3987 {
3988         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
3989 }
3990 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
3991
3992 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3993 {
3994         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3995 }
3996
3997 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3998                                 const char *buf, size_t length)
3999 {
4000         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4001         if (buf[0] == '1')
4002                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4003         return length;
4004 }
4005 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4006
4007 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4008 {
4009         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4010 }
4011
4012 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4013                                                         size_t length)
4014 {
4015         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4016         if (buf[0] == '1')
4017                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4018         return length;
4019 }
4020 SLAB_ATTR(trace);
4021
4022 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4023 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4024 {
4025         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4026 }
4027
4028 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4029                                                         size_t length)
4030 {
4031         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4032         if (buf[0] == '1')
4033                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4034         return length;
4035 }
4036 SLAB_ATTR(failslab);
4037 #endif
4038
4039 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4040 {
4041         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
4042 }
4043
4044 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
4045                                 const char *buf, size_t length)
4046 {
4047         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4048         if (buf[0] == '1')
4049                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4050         return length;
4051 }
4052 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4053
4054 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4055 {
4056         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4057 }
4058 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4059
4060 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4061 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4062 {
4063         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4064 }
4065 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4066 #endif
4067
4068 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4069 {
4070         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4071 }
4072 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4073
4074 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4075 {
4076         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4077 }
4078
4079 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4080                                 const char *buf, size_t length)
4081 {
4082         if (any_slab_objects(s))
4083                 return -EBUSY;
4084
4085         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4086         if (buf[0] == '1')
4087                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4088         calculate_sizes(s, -1);
4089         return length;
4090 }
4091 SLAB_ATTR(red_zone);
4092
4093 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4094 {
4095         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4096 }
4097
4098 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4099                                 const char *buf, size_t length)
4100 {
4101         if (any_slab_objects(s))
4102                 return -EBUSY;
4103
4104         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4105         if (buf[0] == '1')
4106                 s->flags |= SLAB_POISON;
4107         calculate_sizes(s, -1);
4108         return length;
4109 }
4110 SLAB_ATTR(poison);
4111
4112 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4113 {
4114         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4115 }
4116
4117 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4118                                 const char *buf, size_t length)
4119 {
4120         if (any_slab_objects(s))
4121                 return -EBUSY;
4122
4123         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4124         if (buf[0] == '1')
4125                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4126         calculate_sizes(s, -1);
4127         return length;
4128 }
4129 SLAB_ATTR(store_user);
4130
4131 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4132 {
4133         return 0;
4134 }
4135
4136 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4137                         const char *buf, size_t length)
4138 {
4139         int ret = -EINVAL;
4140
4141         if (buf[0] == '1') {
4142                 ret = validate_slab_cache(s);
4143                 if (ret >= 0)
4144                         ret = length;
4145         }
4146         return ret;
4147 }
4148 SLAB_ATTR(validate);
4149
4150 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4151 {
4152         return 0;
4153 }
4154
4155 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4156                         const char *buf, size_t length)
4157 {
4158         if (buf[0] == '1') {
4159                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4160
4161                 if (rc)
4162                         return rc;
4163         } else
4164                 return -EINVAL;
4165         return length;
4166 }
4167 SLAB_ATTR(shrink);
4168
4169 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4170 {
4171         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4172                 return -ENOSYS;
4173         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4174 }
4175 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4176
4177 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4178 {
4179         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4180                 return -ENOSYS;
4181         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4182 }
4183 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4184
4185 #ifdef CONFIG_NUMA
4186 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4187 {
4188         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4189 }
4190
4191 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4192                                 const char *buf, size_t length)
4193 {
4194         unsigned long ratio;
4195         int err;
4196
4197         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4198         if (err)
4199                 return err;
4200
4201         if (ratio <= 100)
4202                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4203
4204         return length;
4205 }
4206 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4207 #endif
4208
4209 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4210 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4211 {
4212         unsigned long sum  = 0;
4213         int cpu;
4214         int len;
4215         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4216
4217         if (!data)
4218                 return -ENOMEM;
4219
4220         for_each_online_cpu(cpu) {
4221                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4222
4223                 data[cpu] = x;
4224                 sum += x;
4225         }
4226
4227         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4228
4229 #ifdef CONFIG_SMP
4230         for_each_online_cpu(cpu) {
4231                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4232                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4233         }
4234 #endif
4235         kfree(data);
4236         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4237 }
4238
4239 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4240 {
4241         int cpu;
4242
4243         for_each_online_cpu(cpu)
4244                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4245 }
4246
4247 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4248 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4249 {                                                               \
4250         return show_stat(s, buf, si);                           \
4251 }                                                               \
4252 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4253                                 const char *buf, size_t length) \
4254 {                                                               \
4255         if (buf[0] != '0')                                      \
4256                 return -EINVAL;                                 \
4257         clear_stat(s, si);                                      \
4258         return length;                                          \
4259 }                                                               \
4260 SLAB_ATTR(text);                                                \
4261
4262 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4263 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4264 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4265 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4266 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4267 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4268 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4269 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4270 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4271 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4272 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4273 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4274 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4275 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4276 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4277 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4278 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4279 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4280 #endif
4281
4282 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4283         &slab_size_attr.attr,
4284         &object_size_attr.attr,
4285         &objs_per_slab_attr.attr,
4286         &order_attr.attr,
4287         &min_partial_attr.attr,
4288         &objects_attr.attr,
4289         &objects_partial_attr.attr,
4290         &total_objects_attr.attr,
4291         &slabs_attr.attr,
4292         &partial_attr.attr,
4293         &cpu_slabs_attr.attr,
4294         &ctor_attr.attr,
4295         &aliases_attr.attr,
4296         &align_attr.attr,
4297         &sanity_checks_attr.attr,
4298         &trace_attr.attr,
4299         &hwcache_align_attr.attr,
4300         &reclaim_account_attr.attr,
4301         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4302         &red_zone_attr.attr,
4303         &poison_attr.attr,
4304         &store_user_attr.attr,
4305         &validate_attr.attr,
4306         &shrink_attr.attr,
4307         &alloc_calls_attr.attr,
4308         &free_calls_attr.attr,
4309 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4310         &cache_dma_attr.attr,
4311 #endif
4312 #ifdef CONFIG_NUMA
4313         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4314 #endif
4315 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4316         &alloc_fastpath_attr.attr,
4317         &alloc_slowpath_attr.attr,
4318         &free_fastpath_attr.attr,
4319         &free_slowpath_attr.attr,
4320         &free_frozen_attr.attr,
4321         &free_add_partial_attr.attr,
4322         &free_remove_partial_attr.attr,
4323         &alloc_from_partial_attr.attr,
4324         &alloc_slab_attr.attr,
4325         &alloc_refill_attr.attr,
4326         &free_slab_attr.attr,
4327         &cpuslab_flush_attr.attr,
4328         &deactivate_full_attr.attr,
4329         &deactivate_empty_attr.attr,
4330         &deactivate_to_head_attr.attr,
4331         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4332         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4333         &order_fallback_attr.attr,
4334 #endif
4335 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4336         &failslab_attr.attr,
4337 #endif
4338
4339         NULL
4340 };
4341
4342 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4343         .attrs = slab_attrs,
4344 };
4345
4346 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4347                                 struct attribute *attr,
4348                                 char *buf)
4349 {
4350         struct slab_attribute *attribute;
4351         struct kmem_cache *s;
4352         int err;
4353
4354         attribute = to_slab_attr(attr);
4355         s = to_slab(kobj);
4356
4357         if (!attribute->show)
4358                 return -EIO;
4359
4360         err = attribute->show(s, buf);
4361
4362         return err;
4363 }
4364
4365 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4366                                 struct attribute *attr,
4367                                 const char *buf, size_t len)
4368 {
4369         struct slab_attribute *attribute;
4370         struct kmem_cache *s;
4371         int err;
4372
4373         attribute = to_slab_attr(attr);
4374         s = to_slab(kobj);
4375
4376         if (!attribute->store)
4377                 return -EIO;
4378
4379         err = attribute->store(s, buf, len);
4380
4381         return err;
4382 }
4383
4384 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4385 {
4386         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4387
4388         kfree(s);
4389 }
4390
4391 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4392         .show = slab_attr_show,
4393         .store = slab_attr_store,
4394 };
4395
4396 static struct kobj_type slab_ktype = {
4397         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4398         .release = kmem_cache_release
4399 };
4400
4401 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4402 {
4403         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4404
4405         if (ktype == &slab_ktype)
4406                 return 1;
4407         return 0;
4408 }
4409
4410 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4411         .filter = uevent_filter,
4412 };
4413
4414 static struct kset *slab_kset;
4415
4416 #define ID_STR_LENGTH 64
4417
4418 /* Create a unique string id for a slab cache:
4419  *
4420  * Format       :[flags-]size
4421  */
4422 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4423 {
4424         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4425         char *p = name;
4426
4427         BUG_ON(!name);
4428
4429         *p++ = ':';
4430         /*
4431          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4432          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4433          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4434          * are matched during merging to guarantee that the id is
4435          * unique.
4436          */
4437         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4438                 *p++ = 'd';
4439         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4440                 *p++ = 'a';
4441         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4442                 *p++ = 'F';
4443         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4444                 *p++ = 't';
4445         if (p != name + 1)
4446                 *p++ = '-';
4447         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4448         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4449         return name;
4450 }
4451
4452 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4453 {
4454         int err;
4455         const char *name;
4456         int unmergeable;
4457
4458         if (slab_state < SYSFS)
4459                 /* Defer until later */
4460                 return 0;
4461
4462         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4463         if (unmergeable) {
4464                 /*
4465                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4466                  * This is typically the case for debug situations. In that
4467                  * case we can catch duplicate names easily.
4468                  */
4469                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4470                 name = s->name;
4471         } else {
4472                 /*
4473                  * Create a unique name for the slab as a target
4474                  * for the symlinks.
4475                  */
4476                 name = create_unique_id(s);
4477         }
4478
4479         s->kobj.kset = slab_kset;
4480         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4481         if (err) {
4482                 kobject_put(&s->kobj);
4483                 return err;
4484         }
4485
4486         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4487         if (err) {
4488                 kobject_del(&s->kobj);
4489                 kobject_put(&s->kobj);
4490                 return err;
4491         }
4492         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4493         if (!unmergeable) {
4494                 /* Setup first alias */
4495                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4496                 kfree(name);
4497         }
4498         return 0;
4499 }
4500
4501 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4502 {
4503         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4504         kobject_del(&s->kobj);
4505         kobject_put(&s->kobj);
4506 }
4507
4508 /*
4509  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4510  * available lest we lose that information.
4511  */
4512 struct saved_alias {
4513         struct kmem_cache *s;
4514         const char *name;
4515         struct saved_alias *next;
4516 };
4517
4518 static struct saved_alias *alias_list;
4519
4520 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4521 {
4522         struct saved_alias *al;
4523
4524         if (slab_state == SYSFS) {
4525                 /*
4526                  * If we have a leftover link then remove it.
4527                  */
4528                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4529                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4530         }
4531
4532         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4533         if (!al)
4534                 return -ENOMEM;
4535
4536         al->s = s;
4537         al->name = name;
4538         al->next = alias_list;
4539         alias_list = al;
4540         return 0;
4541 }
4542
4543 static int __init slab_sysfs_init(void)
4544 {
4545         struct kmem_cache *s;
4546         int err;
4547
4548         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4549         if (!slab_kset) {
4550                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4551                 return -ENOSYS;
4552         }
4553
4554         slab_state = SYSFS;
4555
4556         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4557                 err = sysfs_slab_add(s);
4558                 if (err)
4559                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4560                                                 " to sysfs\n", s->name);
4561         }
4562
4563         while (alias_list) {
4564                 struct saved_alias *al = alias_list;
4565
4566                 alias_list = alias_list->next;
4567                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4568                 if (err)
4569                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4570                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4571                 kfree(al);
4572         }
4573
4574         resiliency_test();
4575         return 0;
4576 }
4577
4578 __initcall(slab_sysfs_init);
4579 #endif
4580
4581 /*
4582  * The /proc/slabinfo ABI
4583  */
4584 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4585 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4586 {
4587         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4588         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4589                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4590         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4591         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4592         seq_putc(m, '\n');
4593 }
4594
4595 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4596 {
4597         loff_t n = *pos;
4598
4599         down_read(&slub_lock);
4600         if (!n)
4601                 print_slabinfo_header(m);
4602
4603         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4604 }
4605
4606 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4607 {
4608         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4609 }
4610
4611 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4612 {
4613         up_read(&slub_lock);
4614 }
4615
4616 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4617 {
4618         unsigned long nr_partials = 0;
4619         unsigned long nr_slabs = 0;
4620         unsigned long nr_inuse = 0;
4621         unsigned long nr_objs = 0;
4622         unsigned long nr_free = 0;
4623         struct kmem_cache *s;
4624         int node;
4625
4626         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4627
4628         for_each_online_node(node) {
4629                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4630
4631                 if (!n)
4632                         continue;
4633
4634                 nr_partials += n->nr_partial;
4635                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4636                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4637                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4638         }
4639
4640         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4641
4642         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4643                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4644                    (1 << oo_order(s->oo)));
4645         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4646         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4647                    0UL);
4648         seq_putc(m, '\n');
4649         return 0;
4650 }
4651
4652 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4653         .start = s_start,
4654         .next = s_next,
4655         .stop = s_stop,
4656         .show = s_show,
4657 };
4658
4659 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4660 {
4661         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4662 }
4663
4664 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4665         .open           = slabinfo_open,
4666         .read           = seq_read,
4667         .llseek         = seq_lseek,
4668         .release        = seq_release,
4669 };
4670
4671 static int __init slab_proc_init(void)
4672 {
4673         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4674         return 0;
4675 }
4676 module_init(slab_proc_init);
4677 #endif /* CONFIG_SLABINFO */