Merge master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/davej/cpufreq
[linux-2.6] / mm / slab.c
1 /*
2  * linux/mm/slab.c
3  * Written by Mark Hemment, 1996/97.
4  * (markhe@nextd.demon.co.uk)
5  *
6  * kmem_cache_destroy() + some cleanup - 1999 Andrea Arcangeli
7  *
8  * Major cleanup, different bufctl logic, per-cpu arrays
9  *      (c) 2000 Manfred Spraul
10  *
11  * Cleanup, make the head arrays unconditional, preparation for NUMA
12  *      (c) 2002 Manfred Spraul
13  *
14  * An implementation of the Slab Allocator as described in outline in;
15  *      UNIX Internals: The New Frontiers by Uresh Vahalia
16  *      Pub: Prentice Hall      ISBN 0-13-101908-2
17  * or with a little more detail in;
18  *      The Slab Allocator: An Object-Caching Kernel Memory Allocator
19  *      Jeff Bonwick (Sun Microsystems).
20  *      Presented at: USENIX Summer 1994 Technical Conference
21  *
22  * The memory is organized in caches, one cache for each object type.
23  * (e.g. inode_cache, dentry_cache, buffer_head, vm_area_struct)
24  * Each cache consists out of many slabs (they are small (usually one
25  * page long) and always contiguous), and each slab contains multiple
26  * initialized objects.
27  *
28  * This means, that your constructor is used only for newly allocated
29  * slabs and you must pass objects with the same intializations to
30  * kmem_cache_free.
31  *
32  * Each cache can only support one memory type (GFP_DMA, GFP_HIGHMEM,
33  * normal). If you need a special memory type, then must create a new
34  * cache for that memory type.
35  *
36  * In order to reduce fragmentation, the slabs are sorted in 3 groups:
37  *   full slabs with 0 free objects
38  *   partial slabs
39  *   empty slabs with no allocated objects
40  *
41  * If partial slabs exist, then new allocations come from these slabs,
42  * otherwise from empty slabs or new slabs are allocated.
43  *
44  * kmem_cache_destroy() CAN CRASH if you try to allocate from the cache
45  * during kmem_cache_destroy(). The caller must prevent concurrent allocs.
46  *
47  * Each cache has a short per-cpu head array, most allocs
48  * and frees go into that array, and if that array overflows, then 1/2
49  * of the entries in the array are given back into the global cache.
50  * The head array is strictly LIFO and should improve the cache hit rates.
51  * On SMP, it additionally reduces the spinlock operations.
52  *
53  * The c_cpuarray may not be read with enabled local interrupts -
54  * it's changed with a smp_call_function().
55  *
56  * SMP synchronization:
57  *  constructors and destructors are called without any locking.
58  *  Several members in struct kmem_cache and struct slab never change, they
59  *      are accessed without any locking.
60  *  The per-cpu arrays are never accessed from the wrong cpu, no locking,
61  *      and local interrupts are disabled so slab code is preempt-safe.
62  *  The non-constant members are protected with a per-cache irq spinlock.
63  *
64  * Many thanks to Mark Hemment, who wrote another per-cpu slab patch
65  * in 2000 - many ideas in the current implementation are derived from
66  * his patch.
67  *
68  * Further notes from the original documentation:
69  *
70  * 11 April '97.  Started multi-threading - markhe
71  *      The global cache-chain is protected by the mutex 'cache_chain_mutex'.
72  *      The sem is only needed when accessing/extending the cache-chain, which
73  *      can never happen inside an interrupt (kmem_cache_create(),
74  *      kmem_cache_shrink() and kmem_cache_reap()).
75  *
76  *      At present, each engine can be growing a cache.  This should be blocked.
77  *
78  * 15 March 2005. NUMA slab allocator.
79  *      Shai Fultheim <shai@scalex86.org>.
80  *      Shobhit Dayal <shobhit@calsoftinc.com>
81  *      Alok N Kataria <alokk@calsoftinc.com>
82  *      Christoph Lameter <christoph@lameter.com>
83  *
84  *      Modified the slab allocator to be node aware on NUMA systems.
85  *      Each node has its own list of partial, free and full slabs.
86  *      All object allocations for a node occur from node specific slab lists.
87  */
88
89 #include        <linux/config.h>
90 #include        <linux/slab.h>
91 #include        <linux/mm.h>
92 #include        <linux/poison.h>
93 #include        <linux/swap.h>
94 #include        <linux/cache.h>
95 #include        <linux/interrupt.h>
96 #include        <linux/init.h>
97 #include        <linux/compiler.h>
98 #include        <linux/cpuset.h>
99 #include        <linux/seq_file.h>
100 #include        <linux/notifier.h>
101 #include        <linux/kallsyms.h>
102 #include        <linux/cpu.h>
103 #include        <linux/sysctl.h>
104 #include        <linux/module.h>
105 #include        <linux/rcupdate.h>
106 #include        <linux/string.h>
107 #include        <linux/nodemask.h>
108 #include        <linux/mempolicy.h>
109 #include        <linux/mutex.h>
110 #include        <linux/rtmutex.h>
111
112 #include        <asm/uaccess.h>
113 #include        <asm/cacheflush.h>
114 #include        <asm/tlbflush.h>
115 #include        <asm/page.h>
116
117 /*
118  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_DEBUG_INITIAL,
119  *                SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
120  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
121  *
122  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
123  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
124  *
125  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
126  */
127
128 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
129 #define DEBUG           1
130 #define STATS           1
131 #define FORCED_DEBUG    1
132 #else
133 #define DEBUG           0
134 #define STATS           0
135 #define FORCED_DEBUG    0
136 #endif
137
138 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
139 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
140
141 #ifndef cache_line_size
142 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
143 #endif
144
145 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
146 /*
147  * Enforce a minimum alignment for the kmalloc caches.
148  * Usually, the kmalloc caches are cache_line_size() aligned, except when
149  * DEBUG and FORCED_DEBUG are enabled, then they are BYTES_PER_WORD aligned.
150  * Some archs want to perform DMA into kmalloc caches and need a guaranteed
151  * alignment larger than BYTES_PER_WORD. ARCH_KMALLOC_MINALIGN allows that.
152  * Note that this flag disables some debug features.
153  */
154 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN 0
155 #endif
156
157 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
158 /*
159  * Enforce a minimum alignment for all caches.
160  * Intended for archs that get misalignment faults even for BYTES_PER_WORD
161  * aligned buffers. Includes ARCH_KMALLOC_MINALIGN.
162  * If possible: Do not enable this flag for CONFIG_DEBUG_SLAB, it disables
163  * some debug features.
164  */
165 #define ARCH_SLAB_MINALIGN 0
166 #endif
167
168 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
169 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
170 #endif
171
172 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
173 #if DEBUG
174 # define CREATE_MASK    (SLAB_DEBUG_INITIAL | SLAB_RED_ZONE | \
175                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
176                          SLAB_CACHE_DMA | \
177                          SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | SLAB_STORE_USER | \
178                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
179                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD)
180 #else
181 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
182                          SLAB_CACHE_DMA | SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | \
183                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
184                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD)
185 #endif
186
187 /*
188  * kmem_bufctl_t:
189  *
190  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
191  * linked offsets.
192  *
193  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
194  * slab an object belongs to.
195  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
196  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
197  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
198  * that does not use off-slab slabs.
199  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
200  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
201  * to have too many per slab.
202  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
203  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
204  */
205
206 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
207 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
208 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
209 #define BUFCTL_ACTIVE   (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
210 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-3)
211
212 /*
213  * struct slab
214  *
215  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
216  * for a slab, or allocated from an general cache.
217  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
218  */
219 struct slab {
220         struct list_head list;
221         unsigned long colouroff;
222         void *s_mem;            /* including colour offset */
223         unsigned int inuse;     /* num of objs active in slab */
224         kmem_bufctl_t free;
225         unsigned short nodeid;
226 };
227
228 /*
229  * struct slab_rcu
230  *
231  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
232  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
233  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
234  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
235  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
236  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
237  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
238  *
239  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
240  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
241  *
242  * We assume struct slab_rcu can overlay struct slab when destroying.
243  */
244 struct slab_rcu {
245         struct rcu_head head;
246         struct kmem_cache *cachep;
247         void *addr;
248 };
249
250 /*
251  * struct array_cache
252  *
253  * Purpose:
254  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
255  * - reduce the number of linked list operations
256  * - reduce spinlock operations
257  *
258  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
259  * footprint.
260  *
261  */
262 struct array_cache {
263         unsigned int avail;
264         unsigned int limit;
265         unsigned int batchcount;
266         unsigned int touched;
267         spinlock_t lock;
268         void *entry[0]; /*
269                          * Must have this definition in here for the proper
270                          * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
271                          * the entries.
272                          * [0] is for gcc 2.95. It should really be [].
273                          */
274 };
275
276 /*
277  * bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore, but the
278  * cpuarrays are allocated from the generic caches...
279  */
280 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
281 struct arraycache_init {
282         struct array_cache cache;
283         void *entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
284 };
285
286 /*
287  * The slab lists for all objects.
288  */
289 struct kmem_list3 {
290         struct list_head slabs_partial; /* partial list first, better asm code */
291         struct list_head slabs_full;
292         struct list_head slabs_free;
293         unsigned long free_objects;
294         unsigned int free_limit;
295         unsigned int colour_next;       /* Per-node cache coloring */
296         spinlock_t list_lock;
297         struct array_cache *shared;     /* shared per node */
298         struct array_cache **alien;     /* on other nodes */
299         unsigned long next_reap;        /* updated without locking */
300         int free_touched;               /* updated without locking */
301 };
302
303 /*
304  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
305  */
306 #define NUM_INIT_LISTS (2 * MAX_NUMNODES + 1)
307 struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
308 #define CACHE_CACHE 0
309 #define SIZE_AC 1
310 #define SIZE_L3 (1 + MAX_NUMNODES)
311
312 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
313                         struct kmem_list3 *l3, int tofree);
314 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int len,
315                         int node);
316 static void enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep);
317 static void cache_reap(void *unused);
318
319 /*
320  * This function must be completely optimized away if a constant is passed to
321  * it.  Mostly the same as what is in linux/slab.h except it returns an index.
322  */
323 static __always_inline int index_of(const size_t size)
324 {
325         extern void __bad_size(void);
326
327         if (__builtin_constant_p(size)) {
328                 int i = 0;
329
330 #define CACHE(x) \
331         if (size <=x) \
332                 return i; \
333         else \
334                 i++;
335 #include "linux/kmalloc_sizes.h"
336 #undef CACHE
337                 __bad_size();
338         } else
339                 __bad_size();
340         return 0;
341 }
342
343 static int slab_early_init = 1;
344
345 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
346 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
347
348 static void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
349 {
350         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
351         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
352         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
353         parent->shared = NULL;
354         parent->alien = NULL;
355         parent->colour_next = 0;
356         spin_lock_init(&parent->list_lock);
357         parent->free_objects = 0;
358         parent->free_touched = 0;
359 }
360
361 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)                          \
362         do {                                                            \
363                 INIT_LIST_HEAD(listp);                                  \
364                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
365         } while (0)
366
367 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                             \
368         do {                                                            \
369         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
370         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
371         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
372         } while (0)
373
374 /*
375  * struct kmem_cache
376  *
377  * manages a cache.
378  */
379
380 struct kmem_cache {
381 /* 1) per-cpu data, touched during every alloc/free */
382         struct array_cache *array[NR_CPUS];
383 /* 2) Cache tunables. Protected by cache_chain_mutex */
384         unsigned int batchcount;
385         unsigned int limit;
386         unsigned int shared;
387
388         unsigned int buffer_size;
389 /* 3) touched by every alloc & free from the backend */
390         struct kmem_list3 *nodelists[MAX_NUMNODES];
391
392         unsigned int flags;             /* constant flags */
393         unsigned int num;               /* # of objs per slab */
394
395 /* 4) cache_grow/shrink */
396         /* order of pgs per slab (2^n) */
397         unsigned int gfporder;
398
399         /* force GFP flags, e.g. GFP_DMA */
400         gfp_t gfpflags;
401
402         size_t colour;                  /* cache colouring range */
403         unsigned int colour_off;        /* colour offset */
404         struct kmem_cache *slabp_cache;
405         unsigned int slab_size;
406         unsigned int dflags;            /* dynamic flags */
407
408         /* constructor func */
409         void (*ctor) (void *, struct kmem_cache *, unsigned long);
410
411         /* de-constructor func */
412         void (*dtor) (void *, struct kmem_cache *, unsigned long);
413
414 /* 5) cache creation/removal */
415         const char *name;
416         struct list_head next;
417
418 /* 6) statistics */
419 #if STATS
420         unsigned long num_active;
421         unsigned long num_allocations;
422         unsigned long high_mark;
423         unsigned long grown;
424         unsigned long reaped;
425         unsigned long errors;
426         unsigned long max_freeable;
427         unsigned long node_allocs;
428         unsigned long node_frees;
429         unsigned long node_overflow;
430         atomic_t allochit;
431         atomic_t allocmiss;
432         atomic_t freehit;
433         atomic_t freemiss;
434 #endif
435 #if DEBUG
436         /*
437          * If debugging is enabled, then the allocator can add additional
438          * fields and/or padding to every object. buffer_size contains the total
439          * object size including these internal fields, the following two
440          * variables contain the offset to the user object and its size.
441          */
442         int obj_offset;
443         int obj_size;
444 #endif
445 };
446
447 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
448 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
449
450 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
451 /*
452  * Optimization question: fewer reaps means less probability for unnessary
453  * cpucache drain/refill cycles.
454  *
455  * OTOH the cpuarrays can contain lots of objects,
456  * which could lock up otherwise freeable slabs.
457  */
458 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
459 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
460
461 #if STATS
462 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
463 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
464 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
465 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
466 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   ((x)->reaped += (y))
467 #define STATS_SET_HIGH(x)                                               \
468         do {                                                            \
469                 if ((x)->num_active > (x)->high_mark)                   \
470                         (x)->high_mark = (x)->num_active;               \
471         } while (0)
472 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
473 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
474 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
475 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   ((x)->node_overflow++)
476 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i)                                        \
477         do {                                                            \
478                 if ((x)->max_freeable < i)                              \
479                         (x)->max_freeable = i;                          \
480         } while (0)
481 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
482 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
483 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
484 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
485 #else
486 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
487 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
488 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
489 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
490 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   do { } while (0)
491 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
492 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
493 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
494 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
495 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   do { } while (0)
496 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) do { } while (0)
497 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
498 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
499 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
500 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
501 #endif
502
503 #if DEBUG
504
505 /*
506  * memory layout of objects:
507  * 0            : objp
508  * 0 .. cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
509  *              the end of an object is aligned with the end of the real
510  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
511  * cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD .. cachep->obj_offset - 1:
512  *              redzone word.
513  * cachep->obj_offset: The real object.
514  * cachep->buffer_size - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
515  * cachep->buffer_size - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address
516  *                                      [BYTES_PER_WORD long]
517  */
518 static int obj_offset(struct kmem_cache *cachep)
519 {
520         return cachep->obj_offset;
521 }
522
523 static int obj_size(struct kmem_cache *cachep)
524 {
525         return cachep->obj_size;
526 }
527
528 static unsigned long *dbg_redzone1(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
529 {
530         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
531         return (unsigned long*) (objp+obj_offset(cachep)-BYTES_PER_WORD);
532 }
533
534 static unsigned long *dbg_redzone2(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
535 {
536         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
537         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
538                 return (unsigned long *)(objp + cachep->buffer_size -
539                                          2 * BYTES_PER_WORD);
540         return (unsigned long *)(objp + cachep->buffer_size - BYTES_PER_WORD);
541 }
542
543 static void **dbg_userword(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
544 {
545         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
546         return (void **)(objp + cachep->buffer_size - BYTES_PER_WORD);
547 }
548
549 #else
550
551 #define obj_offset(x)                   0
552 #define obj_size(cachep)                (cachep->buffer_size)
553 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
554 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
555 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
556
557 #endif
558
559 /*
560  * Maximum size of an obj (in 2^order pages) and absolute limit for the gfp
561  * order.
562  */
563 #if defined(CONFIG_LARGE_ALLOCS)
564 #define MAX_OBJ_ORDER   13      /* up to 32Mb */
565 #define MAX_GFP_ORDER   13      /* up to 32Mb */
566 #elif defined(CONFIG_MMU)
567 #define MAX_OBJ_ORDER   5       /* 32 pages */
568 #define MAX_GFP_ORDER   5       /* 32 pages */
569 #else
570 #define MAX_OBJ_ORDER   8       /* up to 1Mb */
571 #define MAX_GFP_ORDER   8       /* up to 1Mb */
572 #endif
573
574 /*
575  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab.
576  */
577 #define BREAK_GFP_ORDER_HI      1
578 #define BREAK_GFP_ORDER_LO      0
579 static int slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_LO;
580
581 /*
582  * Functions for storing/retrieving the cachep and or slab from the page
583  * allocator.  These are used to find the slab an obj belongs to.  With kfree(),
584  * these are used to find the cache which an obj belongs to.
585  */
586 static inline void page_set_cache(struct page *page, struct kmem_cache *cache)
587 {
588         page->lru.next = (struct list_head *)cache;
589 }
590
591 static inline struct kmem_cache *page_get_cache(struct page *page)
592 {
593         if (unlikely(PageCompound(page)))
594                 page = (struct page *)page_private(page);
595         BUG_ON(!PageSlab(page));
596         return (struct kmem_cache *)page->lru.next;
597 }
598
599 static inline void page_set_slab(struct page *page, struct slab *slab)
600 {
601         page->lru.prev = (struct list_head *)slab;
602 }
603
604 static inline struct slab *page_get_slab(struct page *page)
605 {
606         if (unlikely(PageCompound(page)))
607                 page = (struct page *)page_private(page);
608         BUG_ON(!PageSlab(page));
609         return (struct slab *)page->lru.prev;
610 }
611
612 static inline struct kmem_cache *virt_to_cache(const void *obj)
613 {
614         struct page *page = virt_to_page(obj);
615         return page_get_cache(page);
616 }
617
618 static inline struct slab *virt_to_slab(const void *obj)
619 {
620         struct page *page = virt_to_page(obj);
621         return page_get_slab(page);
622 }
623
624 static inline void *index_to_obj(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
625                                  unsigned int idx)
626 {
627         return slab->s_mem + cache->buffer_size * idx;
628 }
629
630 static inline unsigned int obj_to_index(struct kmem_cache *cache,
631                                         struct slab *slab, void *obj)
632 {
633         return (unsigned)(obj - slab->s_mem) / cache->buffer_size;
634 }
635
636 /*
637  * These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes.
638  */
639 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
640 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
641 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
642         CACHE(ULONG_MAX)
643 #undef CACHE
644 };
645 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
646
647 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
648 struct cache_names {
649         char *name;
650         char *name_dma;
651 };
652
653 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
654 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
655 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
656         {NULL,}
657 #undef CACHE
658 };
659
660 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
661     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
662 static struct arraycache_init initarray_generic =
663     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
664
665 /* internal cache of cache description objs */
666 static struct kmem_cache cache_cache = {
667         .batchcount = 1,
668         .limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
669         .shared = 1,
670         .buffer_size = sizeof(struct kmem_cache),
671         .name = "kmem_cache",
672 #if DEBUG
673         .obj_size = sizeof(struct kmem_cache),
674 #endif
675 };
676
677 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
678
679 /*
680  * Slab sometimes uses the kmalloc slabs to store the slab headers
681  * for other slabs "off slab".
682  * The locking for this is tricky in that it nests within the locks
683  * of all other slabs in a few places; to deal with this special
684  * locking we put on-slab caches into a separate lock-class.
685  */
686 static struct lock_class_key on_slab_key;
687
688 static inline void init_lock_keys(struct cache_sizes *s)
689 {
690         int q;
691
692         for (q = 0; q < MAX_NUMNODES; q++) {
693                 if (!s->cs_cachep->nodelists[q] || OFF_SLAB(s->cs_cachep))
694                         continue;
695                 lockdep_set_class(&s->cs_cachep->nodelists[q]->list_lock,
696                                   &on_slab_key);
697         }
698 }
699
700 #else
701 static inline void init_lock_keys(struct cache_sizes *s)
702 {
703 }
704 #endif
705
706
707
708 /* Guard access to the cache-chain. */
709 static DEFINE_MUTEX(cache_chain_mutex);
710 static struct list_head cache_chain;
711
712 /*
713  * vm_enough_memory() looks at this to determine how many slab-allocated pages
714  * are possibly freeable under pressure
715  *
716  * SLAB_RECLAIM_ACCOUNT turns this on per-slab
717  */
718 atomic_t slab_reclaim_pages;
719
720 /*
721  * chicken and egg problem: delay the per-cpu array allocation
722  * until the general caches are up.
723  */
724 static enum {
725         NONE,
726         PARTIAL_AC,
727         PARTIAL_L3,
728         FULL
729 } g_cpucache_up;
730
731 /*
732  * used by boot code to determine if it can use slab based allocator
733  */
734 int slab_is_available(void)
735 {
736         return g_cpucache_up == FULL;
737 }
738
739 static DEFINE_PER_CPU(struct work_struct, reap_work);
740
741 static inline struct array_cache *cpu_cache_get(struct kmem_cache *cachep)
742 {
743         return cachep->array[smp_processor_id()];
744 }
745
746 static inline struct kmem_cache *__find_general_cachep(size_t size,
747                                                         gfp_t gfpflags)
748 {
749         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
750
751 #if DEBUG
752         /* This happens if someone tries to call
753          * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
754          * the generic caches are initialized.
755          */
756         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
757 #endif
758         while (size > csizep->cs_size)
759                 csizep++;
760
761         /*
762          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
763          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
764          * for large kmalloc calls required.
765          */
766         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
767                 return csizep->cs_dmacachep;
768         return csizep->cs_cachep;
769 }
770
771 struct kmem_cache *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
772 {
773         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
774 }
775 EXPORT_SYMBOL(kmem_find_general_cachep);
776
777 static size_t slab_mgmt_size(size_t nr_objs, size_t align)
778 {
779         return ALIGN(sizeof(struct slab)+nr_objs*sizeof(kmem_bufctl_t), align);
780 }
781
782 /*
783  * Calculate the number of objects and left-over bytes for a given buffer size.
784  */
785 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t buffer_size,
786                            size_t align, int flags, size_t *left_over,
787                            unsigned int *num)
788 {
789         int nr_objs;
790         size_t mgmt_size;
791         size_t slab_size = PAGE_SIZE << gfporder;
792
793         /*
794          * The slab management structure can be either off the slab or
795          * on it. For the latter case, the memory allocated for a
796          * slab is used for:
797          *
798          * - The struct slab
799          * - One kmem_bufctl_t for each object
800          * - Padding to respect alignment of @align
801          * - @buffer_size bytes for each object
802          *
803          * If the slab management structure is off the slab, then the
804          * alignment will already be calculated into the size. Because
805          * the slabs are all pages aligned, the objects will be at the
806          * correct alignment when allocated.
807          */
808         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
809                 mgmt_size = 0;
810                 nr_objs = slab_size / buffer_size;
811
812                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
813                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
814         } else {
815                 /*
816                  * Ignore padding for the initial guess. The padding
817                  * is at most @align-1 bytes, and @buffer_size is at
818                  * least @align. In the worst case, this result will
819                  * be one greater than the number of objects that fit
820                  * into the memory allocation when taking the padding
821                  * into account.
822                  */
823                 nr_objs = (slab_size - sizeof(struct slab)) /
824                           (buffer_size + sizeof(kmem_bufctl_t));
825
826                 /*
827                  * This calculated number will be either the right
828                  * amount, or one greater than what we want.
829                  */
830                 if (slab_mgmt_size(nr_objs, align) + nr_objs*buffer_size
831                        > slab_size)
832                         nr_objs--;
833
834                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
835                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
836
837                 mgmt_size = slab_mgmt_size(nr_objs, align);
838         }
839         *num = nr_objs;
840         *left_over = slab_size - nr_objs*buffer_size - mgmt_size;
841 }
842
843 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__FUNCTION__, cachep, msg)
844
845 static void __slab_error(const char *function, struct kmem_cache *cachep,
846                         char *msg)
847 {
848         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
849                function, cachep->name, msg);
850         dump_stack();
851 }
852
853 #ifdef CONFIG_NUMA
854 /*
855  * Special reaping functions for NUMA systems called from cache_reap().
856  * These take care of doing round robin flushing of alien caches (containing
857  * objects freed on different nodes from which they were allocated) and the
858  * flushing of remote pcps by calling drain_node_pages.
859  */
860 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, reap_node);
861
862 static void init_reap_node(int cpu)
863 {
864         int node;
865
866         node = next_node(cpu_to_node(cpu), node_online_map);
867         if (node == MAX_NUMNODES)
868                 node = first_node(node_online_map);
869
870         __get_cpu_var(reap_node) = node;
871 }
872
873 static void next_reap_node(void)
874 {
875         int node = __get_cpu_var(reap_node);
876
877         /*
878          * Also drain per cpu pages on remote zones
879          */
880         if (node != numa_node_id())
881                 drain_node_pages(node);
882
883         node = next_node(node, node_online_map);
884         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
885                 node = first_node(node_online_map);
886         __get_cpu_var(reap_node) = node;
887 }
888
889 #else
890 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
891 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
892 #endif
893
894 /*
895  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
896  * via the workqueue/eventd.
897  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
898  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
899  * lock.
900  */
901 static void __devinit start_cpu_timer(int cpu)
902 {
903         struct work_struct *reap_work = &per_cpu(reap_work, cpu);
904
905         /*
906          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
907          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
908          * at that time.
909          */
910         if (keventd_up() && reap_work->func == NULL) {
911                 init_reap_node(cpu);
912                 INIT_WORK(reap_work, cache_reap, NULL);
913                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work, HZ + 3 * cpu);
914         }
915 }
916
917 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
918                                             int batchcount)
919 {
920         int memsize = sizeof(void *) * entries + sizeof(struct array_cache);
921         struct array_cache *nc = NULL;
922
923         nc = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
924         if (nc) {
925                 nc->avail = 0;
926                 nc->limit = entries;
927                 nc->batchcount = batchcount;
928                 nc->touched = 0;
929                 spin_lock_init(&nc->lock);
930         }
931         return nc;
932 }
933
934 /*
935  * Transfer objects in one arraycache to another.
936  * Locking must be handled by the caller.
937  *
938  * Return the number of entries transferred.
939  */
940 static int transfer_objects(struct array_cache *to,
941                 struct array_cache *from, unsigned int max)
942 {
943         /* Figure out how many entries to transfer */
944         int nr = min(min(from->avail, max), to->limit - to->avail);
945
946         if (!nr)
947                 return 0;
948
949         memcpy(to->entry + to->avail, from->entry + from->avail -nr,
950                         sizeof(void *) *nr);
951
952         from->avail -= nr;
953         to->avail += nr;
954         to->touched = 1;
955         return nr;
956 }
957
958 #ifdef CONFIG_NUMA
959 static void *__cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t, int);
960 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
961
962 static struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
963 {
964         struct array_cache **ac_ptr;
965         int memsize = sizeof(void *) * MAX_NUMNODES;
966         int i;
967
968         if (limit > 1)
969                 limit = 12;
970         ac_ptr = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
971         if (ac_ptr) {
972                 for_each_node(i) {
973                         if (i == node || !node_online(i)) {
974                                 ac_ptr[i] = NULL;
975                                 continue;
976                         }
977                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d);
978                         if (!ac_ptr[i]) {
979                                 for (i--; i <= 0; i--)
980                                         kfree(ac_ptr[i]);
981                                 kfree(ac_ptr);
982                                 return NULL;
983                         }
984                 }
985         }
986         return ac_ptr;
987 }
988
989 static void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
990 {
991         int i;
992
993         if (!ac_ptr)
994                 return;
995         for_each_node(i)
996             kfree(ac_ptr[i]);
997         kfree(ac_ptr);
998 }
999
1000 static void __drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1001                                 struct array_cache *ac, int node)
1002 {
1003         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
1004
1005         if (ac->avail) {
1006                 spin_lock(&rl3->list_lock);
1007                 /*
1008                  * Stuff objects into the remote nodes shared array first.
1009                  * That way we could avoid the overhead of putting the objects
1010                  * into the free lists and getting them back later.
1011                  */
1012                 if (rl3->shared)
1013                         transfer_objects(rl3->shared, ac, ac->limit);
1014
1015                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
1016                 ac->avail = 0;
1017                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
1018         }
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Called from cache_reap() to regularly drain alien caches round robin.
1023  */
1024 static void reap_alien(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3)
1025 {
1026         int node = __get_cpu_var(reap_node);
1027
1028         if (l3->alien) {
1029                 struct array_cache *ac = l3->alien[node];
1030
1031                 if (ac && ac->avail && spin_trylock_irq(&ac->lock)) {
1032                         __drain_alien_cache(cachep, ac, node);
1033                         spin_unlock_irq(&ac->lock);
1034                 }
1035         }
1036 }
1037
1038 static void drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1039                                 struct array_cache **alien)
1040 {
1041         int i = 0;
1042         struct array_cache *ac;
1043         unsigned long flags;
1044
1045         for_each_online_node(i) {
1046                 ac = alien[i];
1047                 if (ac) {
1048                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
1049                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
1050                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
1051                 }
1052         }
1053 }
1054
1055 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1056 {
1057         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1058         int nodeid = slabp->nodeid;
1059         struct kmem_list3 *l3;
1060         struct array_cache *alien = NULL;
1061
1062         /*
1063          * Make sure we are not freeing a object from another node to the array
1064          * cache on this cpu.
1065          */
1066         if (likely(slabp->nodeid == numa_node_id()))
1067                 return 0;
1068
1069         l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
1070         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
1071         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
1072                 alien = l3->alien[nodeid];
1073                 spin_lock(&alien->lock);
1074                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit)) {
1075                         STATS_INC_ACOVERFLOW(cachep);
1076                         __drain_alien_cache(cachep, alien, nodeid);
1077                 }
1078                 alien->entry[alien->avail++] = objp;
1079                 spin_unlock(&alien->lock);
1080         } else {
1081                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1082                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
1083                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1084         }
1085         return 1;
1086 }
1087
1088 #else
1089
1090 #define drain_alien_cache(cachep, alien) do { } while (0)
1091 #define reap_alien(cachep, l3) do { } while (0)
1092
1093 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
1094 {
1095         return (struct array_cache **) 0x01020304ul;
1096 }
1097
1098 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1099 {
1100 }
1101
1102 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1103 {
1104         return 0;
1105 }
1106
1107 #endif
1108
1109 static int __cpuinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1110                                     unsigned long action, void *hcpu)
1111 {
1112         long cpu = (long)hcpu;
1113         struct kmem_cache *cachep;
1114         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1115         int node = cpu_to_node(cpu);
1116         int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
1117
1118         switch (action) {
1119         case CPU_UP_PREPARE:
1120                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1121                 /*
1122                  * We need to do this right in the beginning since
1123                  * alloc_arraycache's are going to use this list.
1124                  * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
1125                  * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
1126                  */
1127
1128                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1129                         /*
1130                          * Set up the size64 kmemlist for cpu before we can
1131                          * begin anything. Make sure some other cpu on this
1132                          * node has not already allocated this
1133                          */
1134                         if (!cachep->nodelists[node]) {
1135                                 l3 = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
1136                                 if (!l3)
1137                                         goto bad;
1138                                 kmem_list3_init(l3);
1139                                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1140                                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1141
1142                                 /*
1143                                  * The l3s don't come and go as CPUs come and
1144                                  * go.  cache_chain_mutex is sufficient
1145                                  * protection here.
1146                                  */
1147                                 cachep->nodelists[node] = l3;
1148                         }
1149
1150                         spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1151                         cachep->nodelists[node]->free_limit =
1152                                 (1 + nr_cpus_node(node)) *
1153                                 cachep->batchcount + cachep->num;
1154                         spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1155                 }
1156
1157                 /*
1158                  * Now we can go ahead with allocating the shared arrays and
1159                  * array caches
1160                  */
1161                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1162                         struct array_cache *nc;
1163                         struct array_cache *shared;
1164                         struct array_cache **alien;
1165
1166                         nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
1167                                                 cachep->batchcount);
1168                         if (!nc)
1169                                 goto bad;
1170                         shared = alloc_arraycache(node,
1171                                         cachep->shared * cachep->batchcount,
1172                                         0xbaadf00d);
1173                         if (!shared)
1174                                 goto bad;
1175
1176                         alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit);
1177                         if (!alien)
1178                                 goto bad;
1179                         cachep->array[cpu] = nc;
1180                         l3 = cachep->nodelists[node];
1181                         BUG_ON(!l3);
1182
1183                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1184                         if (!l3->shared) {
1185                                 /*
1186                                  * We are serialised from CPU_DEAD or
1187                                  * CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock
1188                                  */
1189                                 l3->shared = shared;
1190                                 shared = NULL;
1191                         }
1192 #ifdef CONFIG_NUMA
1193                         if (!l3->alien) {
1194                                 l3->alien = alien;
1195                                 alien = NULL;
1196                         }
1197 #endif
1198                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1199                         kfree(shared);
1200                         free_alien_cache(alien);
1201                 }
1202                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1203                 break;
1204         case CPU_ONLINE:
1205                 start_cpu_timer(cpu);
1206                 break;
1207 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1208         case CPU_DEAD:
1209                 /*
1210                  * Even if all the cpus of a node are down, we don't free the
1211                  * kmem_list3 of any cache. This to avoid a race between
1212                  * cpu_down, and a kmalloc allocation from another cpu for
1213                  * memory from the node of the cpu going down.  The list3
1214                  * structure is usually allocated from kmem_cache_create() and
1215                  * gets destroyed at kmem_cache_destroy().
1216                  */
1217                 /* fall thru */
1218         case CPU_UP_CANCELED:
1219                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1220                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1221                         struct array_cache *nc;
1222                         struct array_cache *shared;
1223                         struct array_cache **alien;
1224                         cpumask_t mask;
1225
1226                         mask = node_to_cpumask(node);
1227                         /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
1228                         nc = cachep->array[cpu];
1229                         cachep->array[cpu] = NULL;
1230                         l3 = cachep->nodelists[node];
1231
1232                         if (!l3)
1233                                 goto free_array_cache;
1234
1235                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1236
1237                         /* Free limit for this kmem_list3 */
1238                         l3->free_limit -= cachep->batchcount;
1239                         if (nc)
1240                                 free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
1241
1242                         if (!cpus_empty(mask)) {
1243                                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1244                                 goto free_array_cache;
1245                         }
1246
1247                         shared = l3->shared;
1248                         if (shared) {
1249                                 free_block(cachep, l3->shared->entry,
1250                                            l3->shared->avail, node);
1251                                 l3->shared = NULL;
1252                         }
1253
1254                         alien = l3->alien;
1255                         l3->alien = NULL;
1256
1257                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1258
1259                         kfree(shared);
1260                         if (alien) {
1261                                 drain_alien_cache(cachep, alien);
1262                                 free_alien_cache(alien);
1263                         }
1264 free_array_cache:
1265                         kfree(nc);
1266                 }
1267                 /*
1268                  * In the previous loop, all the objects were freed to
1269                  * the respective cache's slabs,  now we can go ahead and
1270                  * shrink each nodelist to its limit.
1271                  */
1272                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1273                         l3 = cachep->nodelists[node];
1274                         if (!l3)
1275                                 continue;
1276                         drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1277                 }
1278                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1279                 break;
1280 #endif
1281         }
1282         return NOTIFY_OK;
1283 bad:
1284         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1285         return NOTIFY_BAD;
1286 }
1287
1288 static struct notifier_block __cpuinitdata cpucache_notifier = {
1289         &cpuup_callback, NULL, 0
1290 };
1291
1292 /*
1293  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
1294  */
1295 static void init_list(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *list,
1296                         int nodeid)
1297 {
1298         struct kmem_list3 *ptr;
1299
1300         BUG_ON(cachep->nodelists[nodeid] != list);
1301         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_KERNEL, nodeid);
1302         BUG_ON(!ptr);
1303
1304         local_irq_disable();
1305         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
1306         /*
1307          * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1308          */
1309         spin_lock_init(&ptr->list_lock);
1310
1311         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
1312         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
1313         local_irq_enable();
1314 }
1315
1316 /*
1317  * Initialisation.  Called after the page allocator have been initialised and
1318  * before smp_init().
1319  */
1320 void __init kmem_cache_init(void)
1321 {
1322         size_t left_over;
1323         struct cache_sizes *sizes;
1324         struct cache_names *names;
1325         int i;
1326         int order;
1327
1328         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1329                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1330                 if (i < MAX_NUMNODES)
1331                         cache_cache.nodelists[i] = NULL;
1332         }
1333
1334         /*
1335          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1336          * page orders on machines with more than 32MB of memory.
1337          */
1338         if (num_physpages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1339                 slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_HI;
1340
1341         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1342          * from caches that do not exist yet:
1343          * 1) initialize the cache_cache cache: it contains the struct
1344          *    kmem_cache structures of all caches, except cache_cache itself:
1345          *    cache_cache is statically allocated.
1346          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1347          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1348          *    array at the end of the bootstrap.
1349          * 2) Create the first kmalloc cache.
1350          *    The struct kmem_cache for the new cache is allocated normally.
1351          *    An __init data area is used for the head array.
1352          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1353          *    head arrays.
1354          * 4) Replace the __init data head arrays for cache_cache and the first
1355          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1356          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for cache_cache and
1357          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1358          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1359          */
1360
1361         /* 1) create the cache_cache */
1362         INIT_LIST_HEAD(&cache_chain);
1363         list_add(&cache_cache.next, &cache_chain);
1364         cache_cache.colour_off = cache_line_size();
1365         cache_cache.array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1366         cache_cache.nodelists[numa_node_id()] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE];
1367
1368         cache_cache.buffer_size = ALIGN(cache_cache.buffer_size,
1369                                         cache_line_size());
1370
1371         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1372                 cache_estimate(order, cache_cache.buffer_size,
1373                         cache_line_size(), 0, &left_over, &cache_cache.num);
1374                 if (cache_cache.num)
1375                         break;
1376         }
1377         BUG_ON(!cache_cache.num);
1378         cache_cache.gfporder = order;
1379         cache_cache.colour = left_over / cache_cache.colour_off;
1380         cache_cache.slab_size = ALIGN(cache_cache.num * sizeof(kmem_bufctl_t) +
1381                                       sizeof(struct slab), cache_line_size());
1382
1383         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1384         sizes = malloc_sizes;
1385         names = cache_names;
1386
1387         /*
1388          * Initialize the caches that provide memory for the array cache and the
1389          * kmem_list3 structures first.  Without this, further allocations will
1390          * bug.
1391          */
1392
1393         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1394                                         sizes[INDEX_AC].cs_size,
1395                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1396                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1397                                         NULL, NULL);
1398
1399         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1400                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1401                         kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1402                                 sizes[INDEX_L3].cs_size,
1403                                 ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1404                                 ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1405                                 NULL, NULL);
1406         }
1407
1408         slab_early_init = 0;
1409
1410         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1411                 /*
1412                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1413                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1414                  * eliminates "false sharing".
1415                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1416                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1417                  */
1418                 if (!sizes->cs_cachep) {
1419                         sizes->cs_cachep = kmem_cache_create(names->name,
1420                                         sizes->cs_size,
1421                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1422                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1423                                         NULL, NULL);
1424                 }
1425                 init_lock_keys(sizes);
1426
1427                 sizes->cs_dmacachep = kmem_cache_create(names->name_dma,
1428                                         sizes->cs_size,
1429                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1430                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_CACHE_DMA|
1431                                                 SLAB_PANIC,
1432                                         NULL, NULL);
1433                 sizes++;
1434                 names++;
1435         }
1436         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1437         {
1438                 struct array_cache *ptr;
1439
1440                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1441
1442                 local_irq_disable();
1443                 BUG_ON(cpu_cache_get(&cache_cache) != &initarray_cache.cache);
1444                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(&cache_cache),
1445                        sizeof(struct arraycache_init));
1446                 /*
1447                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1448                  */
1449                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1450
1451                 cache_cache.array[smp_processor_id()] = ptr;
1452                 local_irq_enable();
1453
1454                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1455
1456                 local_irq_disable();
1457                 BUG_ON(cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1458                        != &initarray_generic.cache);
1459                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1460                        sizeof(struct arraycache_init));
1461                 /*
1462                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1463                  */
1464                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1465
1466                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1467                     ptr;
1468                 local_irq_enable();
1469         }
1470         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1471         {
1472                 int node;
1473                 /* Replace the static kmem_list3 structures for the boot cpu */
1474                 init_list(&cache_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE],
1475                           numa_node_id());
1476
1477                 for_each_online_node(node) {
1478                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1479                                   &initkmem_list3[SIZE_AC + node], node);
1480
1481                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1482                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1483                                           &initkmem_list3[SIZE_L3 + node],
1484                                           node);
1485                         }
1486                 }
1487         }
1488
1489         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1490         {
1491                 struct kmem_cache *cachep;
1492                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1493                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next)
1494                         enable_cpucache(cachep);
1495                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1496         }
1497
1498         /* Done! */
1499         g_cpucache_up = FULL;
1500
1501         /*
1502          * Register a cpu startup notifier callback that initializes
1503          * cpu_cache_get for all new cpus
1504          */
1505         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1506
1507         /*
1508          * The reap timers are started later, with a module init call: That part
1509          * of the kernel is not yet operational.
1510          */
1511 }
1512
1513 static int __init cpucache_init(void)
1514 {
1515         int cpu;
1516
1517         /*
1518          * Register the timers that return unneeded pages to the page allocator
1519          */
1520         for_each_online_cpu(cpu)
1521                 start_cpu_timer(cpu);
1522         return 0;
1523 }
1524 __initcall(cpucache_init);
1525
1526 /*
1527  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1528  *
1529  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1530  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1531  * would be relatively rare and ignorable.
1532  */
1533 static void *kmem_getpages(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1534 {
1535         struct page *page;
1536         int nr_pages;
1537         int i;
1538
1539 #ifndef CONFIG_MMU
1540         /*
1541          * Nommu uses slab's for process anonymous memory allocations, and thus
1542          * requires __GFP_COMP to properly refcount higher order allocations
1543          */
1544         flags |= __GFP_COMP;
1545 #endif
1546         flags |= cachep->gfpflags;
1547
1548         page = alloc_pages_node(nodeid, flags, cachep->gfporder);
1549         if (!page)
1550                 return NULL;
1551
1552         nr_pages = (1 << cachep->gfporder);
1553         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1554                 atomic_add(nr_pages, &slab_reclaim_pages);
1555         add_zone_page_state(page_zone(page), NR_SLAB, nr_pages);
1556         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1557                 __SetPageSlab(page + i);
1558         return page_address(page);
1559 }
1560
1561 /*
1562  * Interface to system's page release.
1563  */
1564 static void kmem_freepages(struct kmem_cache *cachep, void *addr)
1565 {
1566         unsigned long i = (1 << cachep->gfporder);
1567         struct page *page = virt_to_page(addr);
1568         const unsigned long nr_freed = i;
1569
1570         sub_zone_page_state(page_zone(page), NR_SLAB, nr_freed);
1571         while (i--) {
1572                 BUG_ON(!PageSlab(page));
1573                 __ClearPageSlab(page);
1574                 page++;
1575         }
1576         if (current->reclaim_state)
1577                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1578         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1579         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1580                 atomic_sub(1 << cachep->gfporder, &slab_reclaim_pages);
1581 }
1582
1583 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1584 {
1585         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *)head;
1586         struct kmem_cache *cachep = slab_rcu->cachep;
1587
1588         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1589         if (OFF_SLAB(cachep))
1590                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1591 }
1592
1593 #if DEBUG
1594
1595 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1596 static void store_stackinfo(struct kmem_cache *cachep, unsigned long *addr,
1597                             unsigned long caller)
1598 {
1599         int size = obj_size(cachep);
1600
1601         addr = (unsigned long *)&((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1602
1603         if (size < 5 * sizeof(unsigned long))
1604                 return;
1605
1606         *addr++ = 0x12345678;
1607         *addr++ = caller;
1608         *addr++ = smp_processor_id();
1609         size -= 3 * sizeof(unsigned long);
1610         {
1611                 unsigned long *sptr = &caller;
1612                 unsigned long svalue;
1613
1614                 while (!kstack_end(sptr)) {
1615                         svalue = *sptr++;
1616                         if (kernel_text_address(svalue)) {
1617                                 *addr++ = svalue;
1618                                 size -= sizeof(unsigned long);
1619                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
1620                                         break;
1621                         }
1622                 }
1623
1624         }
1625         *addr++ = 0x87654321;
1626 }
1627 #endif
1628
1629 static void poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *addr, unsigned char val)
1630 {
1631         int size = obj_size(cachep);
1632         addr = &((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1633
1634         memset(addr, val, size);
1635         *(unsigned char *)(addr + size - 1) = POISON_END;
1636 }
1637
1638 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
1639 {
1640         int i;
1641         printk(KERN_ERR "%03x:", offset);
1642         for (i = 0; i < limit; i++)
1643                 printk(" %02x", (unsigned char)data[offset + i]);
1644         printk("\n");
1645 }
1646 #endif
1647
1648 #if DEBUG
1649
1650 static void print_objinfo(struct kmem_cache *cachep, void *objp, int lines)
1651 {
1652         int i, size;
1653         char *realobj;
1654
1655         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1656                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%lx/0x%lx.\n",
1657                         *dbg_redzone1(cachep, objp),
1658                         *dbg_redzone2(cachep, objp));
1659         }
1660
1661         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
1662                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
1663                         *dbg_userword(cachep, objp));
1664                 print_symbol("(%s)",
1665                                 (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
1666                 printk("\n");
1667         }
1668         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1669         size = obj_size(cachep);
1670         for (i = 0; i < size && lines; i += 16, lines--) {
1671                 int limit;
1672                 limit = 16;
1673                 if (i + limit > size)
1674                         limit = size - i;
1675                 dump_line(realobj, i, limit);
1676         }
1677 }
1678
1679 static void check_poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1680 {
1681         char *realobj;
1682         int size, i;
1683         int lines = 0;
1684
1685         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1686         size = obj_size(cachep);
1687
1688         for (i = 0; i < size; i++) {
1689                 char exp = POISON_FREE;
1690                 if (i == size - 1)
1691                         exp = POISON_END;
1692                 if (realobj[i] != exp) {
1693                         int limit;
1694                         /* Mismatch ! */
1695                         /* Print header */
1696                         if (lines == 0) {
1697                                 printk(KERN_ERR
1698                                         "Slab corruption: start=%p, len=%d\n",
1699                                         realobj, size);
1700                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
1701                         }
1702                         /* Hexdump the affected line */
1703                         i = (i / 16) * 16;
1704                         limit = 16;
1705                         if (i + limit > size)
1706                                 limit = size - i;
1707                         dump_line(realobj, i, limit);
1708                         i += 16;
1709                         lines++;
1710                         /* Limit to 5 lines */
1711                         if (lines > 5)
1712                                 break;
1713                 }
1714         }
1715         if (lines != 0) {
1716                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
1717                  * exist:
1718                  */
1719                 struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1720                 unsigned int objnr;
1721
1722                 objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
1723                 if (objnr) {
1724                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr - 1);
1725                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1726                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
1727                                realobj, size);
1728                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1729                 }
1730                 if (objnr + 1 < cachep->num) {
1731                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr + 1);
1732                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1733                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
1734                                realobj, size);
1735                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1736                 }
1737         }
1738 }
1739 #endif
1740
1741 #if DEBUG
1742 /**
1743  * slab_destroy_objs - destroy a slab and its objects
1744  * @cachep: cache pointer being destroyed
1745  * @slabp: slab pointer being destroyed
1746  *
1747  * Call the registered destructor for each object in a slab that is being
1748  * destroyed.
1749  */
1750 static void slab_destroy_objs(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1751 {
1752         int i;
1753         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1754                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
1755
1756                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
1757 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1758                         if (cachep->buffer_size % PAGE_SIZE == 0 &&
1759                                         OFF_SLAB(cachep))
1760                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
1761                                         cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 1);
1762                         else
1763                                 check_poison_obj(cachep, objp);
1764 #else
1765                         check_poison_obj(cachep, objp);
1766 #endif
1767                 }
1768                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1769                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1770                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
1771                                            "was overwritten");
1772                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1773                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
1774                                            "was overwritten");
1775                 }
1776                 if (cachep->dtor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
1777                         (cachep->dtor) (objp + obj_offset(cachep), cachep, 0);
1778         }
1779 }
1780 #else
1781 static void slab_destroy_objs(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1782 {
1783         if (cachep->dtor) {
1784                 int i;
1785                 for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1786                         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
1787                         (cachep->dtor) (objp, cachep, 0);
1788                 }
1789         }
1790 }
1791 #endif
1792
1793 /**
1794  * slab_destroy - destroy and release all objects in a slab
1795  * @cachep: cache pointer being destroyed
1796  * @slabp: slab pointer being destroyed
1797  *
1798  * Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
1799  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.  The
1800  * cache-lock is not held/needed.
1801  */
1802 static void slab_destroy(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1803 {
1804         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
1805
1806         slab_destroy_objs(cachep, slabp);
1807         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1808                 struct slab_rcu *slab_rcu;
1809
1810                 slab_rcu = (struct slab_rcu *)slabp;
1811                 slab_rcu->cachep = cachep;
1812                 slab_rcu->addr = addr;
1813                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
1814         } else {
1815                 kmem_freepages(cachep, addr);
1816                 if (OFF_SLAB(cachep))
1817                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
1818         }
1819 }
1820
1821 /*
1822  * For setting up all the kmem_list3s for cache whose buffer_size is same as
1823  * size of kmem_list3.
1824  */
1825 static void set_up_list3s(struct kmem_cache *cachep, int index)
1826 {
1827         int node;
1828
1829         for_each_online_node(node) {
1830                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index + node];
1831                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1832                     REAPTIMEOUT_LIST3 +
1833                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1834         }
1835 }
1836
1837 /**
1838  * calculate_slab_order - calculate size (page order) of slabs
1839  * @cachep: pointer to the cache that is being created
1840  * @size: size of objects to be created in this cache.
1841  * @align: required alignment for the objects.
1842  * @flags: slab allocation flags
1843  *
1844  * Also calculates the number of objects per slab.
1845  *
1846  * This could be made much more intelligent.  For now, try to avoid using
1847  * high order pages for slabs.  When the gfp() functions are more friendly
1848  * towards high-order requests, this should be changed.
1849  */
1850 static size_t calculate_slab_order(struct kmem_cache *cachep,
1851                         size_t size, size_t align, unsigned long flags)
1852 {
1853         unsigned long offslab_limit;
1854         size_t left_over = 0;
1855         int gfporder;
1856
1857         for (gfporder = 0; gfporder <= MAX_GFP_ORDER; gfporder++) {
1858                 unsigned int num;
1859                 size_t remainder;
1860
1861                 cache_estimate(gfporder, size, align, flags, &remainder, &num);
1862                 if (!num)
1863                         continue;
1864
1865                 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
1866                         /*
1867                          * Max number of objs-per-slab for caches which
1868                          * use off-slab slabs. Needed to avoid a possible
1869                          * looping condition in cache_grow().
1870                          */
1871                         offslab_limit = size - sizeof(struct slab);
1872                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
1873
1874                         if (num > offslab_limit)
1875                                 break;
1876                 }
1877
1878                 /* Found something acceptable - save it away */
1879                 cachep->num = num;
1880                 cachep->gfporder = gfporder;
1881                 left_over = remainder;
1882
1883                 /*
1884                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
1885                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
1886                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
1887                  */
1888                 if (flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1889                         break;
1890
1891                 /*
1892                  * Large number of objects is good, but very large slabs are
1893                  * currently bad for the gfp()s.
1894                  */
1895                 if (gfporder >= slab_break_gfp_order)
1896                         break;
1897
1898                 /*
1899                  * Acceptable internal fragmentation?
1900                  */
1901                 if (left_over * 8 <= (PAGE_SIZE << gfporder))
1902                         break;
1903         }
1904         return left_over;
1905 }
1906
1907 static void setup_cpu_cache(struct kmem_cache *cachep)
1908 {
1909         if (g_cpucache_up == FULL) {
1910                 enable_cpucache(cachep);
1911                 return;
1912         }
1913         if (g_cpucache_up == NONE) {
1914                 /*
1915                  * Note: the first kmem_cache_create must create the cache
1916                  * that's used by kmalloc(24), otherwise the creation of
1917                  * further caches will BUG().
1918                  */
1919                 cachep->array[smp_processor_id()] = &initarray_generic.cache;
1920
1921                 /*
1922                  * If the cache that's used by kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is
1923                  * the first cache, then we need to set up all its list3s,
1924                  * otherwise the creation of further caches will BUG().
1925                  */
1926                 set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
1927                 if (INDEX_AC == INDEX_L3)
1928                         g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1929                 else
1930                         g_cpucache_up = PARTIAL_AC;
1931         } else {
1932                 cachep->array[smp_processor_id()] =
1933                         kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1934
1935                 if (g_cpucache_up == PARTIAL_AC) {
1936                         set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
1937                         g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1938                 } else {
1939                         int node;
1940                         for_each_online_node(node) {
1941                                 cachep->nodelists[node] =
1942                                     kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
1943                                                 GFP_KERNEL, node);
1944                                 BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
1945                                 kmem_list3_init(cachep->nodelists[node]);
1946                         }
1947                 }
1948         }
1949         cachep->nodelists[numa_node_id()]->next_reap =
1950                         jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1951                         ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1952
1953         cpu_cache_get(cachep)->avail = 0;
1954         cpu_cache_get(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1955         cpu_cache_get(cachep)->batchcount = 1;
1956         cpu_cache_get(cachep)->touched = 0;
1957         cachep->batchcount = 1;
1958         cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1959 }
1960
1961 /**
1962  * kmem_cache_create - Create a cache.
1963  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
1964  * @size: The size of objects to be created in this cache.
1965  * @align: The required alignment for the objects.
1966  * @flags: SLAB flags
1967  * @ctor: A constructor for the objects.
1968  * @dtor: A destructor for the objects.
1969  *
1970  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
1971  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
1972  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache
1973  * and the @dtor is run before the pages are handed back.
1974  *
1975  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
1976  * the module calling this has to destroy the cache before getting unloaded.
1977  *
1978  * The flags are
1979  *
1980  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
1981  * to catch references to uninitialised memory.
1982  *
1983  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
1984  * for buffer overruns.
1985  *
1986  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
1987  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
1988  * as davem.
1989  */
1990 struct kmem_cache *
1991 kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
1992         unsigned long flags,
1993         void (*ctor)(void*, struct kmem_cache *, unsigned long),
1994         void (*dtor)(void*, struct kmem_cache *, unsigned long))
1995 {
1996         size_t left_over, slab_size, ralign;
1997         struct kmem_cache *cachep = NULL, *pc;
1998
1999         /*
2000          * Sanity checks... these are all serious usage bugs.
2001          */
2002         if (!name || in_interrupt() || (size < BYTES_PER_WORD) ||
2003             (size > (1 << MAX_OBJ_ORDER) * PAGE_SIZE) || (dtor && !ctor)) {
2004                 printk(KERN_ERR "%s: Early error in slab %s\n", __FUNCTION__,
2005                                 name);
2006                 BUG();
2007         }
2008
2009         /*
2010          * Prevent CPUs from coming and going.
2011          * lock_cpu_hotplug() nests outside cache_chain_mutex
2012          */
2013         lock_cpu_hotplug();
2014
2015         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2016
2017         list_for_each_entry(pc, &cache_chain, next) {
2018                 mm_segment_t old_fs = get_fs();
2019                 char tmp;
2020                 int res;
2021
2022                 /*
2023                  * This happens when the module gets unloaded and doesn't
2024                  * destroy its slab cache and no-one else reuses the vmalloc
2025                  * area of the module.  Print a warning.
2026                  */
2027                 set_fs(KERNEL_DS);
2028                 res = __get_user(tmp, pc->name);
2029                 set_fs(old_fs);
2030                 if (res) {
2031                         printk("SLAB: cache with size %d has lost its name\n",
2032                                pc->buffer_size);
2033                         continue;
2034                 }
2035
2036                 if (!strcmp(pc->name, name)) {
2037                         printk("kmem_cache_create: duplicate cache %s\n", name);
2038                         dump_stack();
2039                         goto oops;
2040                 }
2041         }
2042
2043 #if DEBUG
2044         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
2045         if ((flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) && !ctor) {
2046                 /* No constructor, but inital state check requested */
2047                 printk(KERN_ERR "%s: No con, but init state check "
2048                        "requested - %s\n", __FUNCTION__, name);
2049                 flags &= ~SLAB_DEBUG_INITIAL;
2050         }
2051 #if FORCED_DEBUG
2052         /*
2053          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
2054          * large objects, if the increased size would increase the object size
2055          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
2056          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
2057          */
2058         if (size < 4096 || fls(size - 1) == fls(size-1 + 3 * BYTES_PER_WORD))
2059                 flags |= SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER;
2060         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2061                 flags |= SLAB_POISON;
2062 #endif
2063         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2064                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
2065 #endif
2066         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2067                 BUG_ON(dtor);
2068
2069         /*
2070          * Always checks flags, a caller might be expecting debug support which
2071          * isn't available.
2072          */
2073         BUG_ON(flags & ~CREATE_MASK);
2074
2075         /*
2076          * Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
2077          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
2078          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
2079          */
2080         if (size & (BYTES_PER_WORD - 1)) {
2081                 size += (BYTES_PER_WORD - 1);
2082                 size &= ~(BYTES_PER_WORD - 1);
2083         }
2084
2085         /* calculate the final buffer alignment: */
2086
2087         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
2088         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2089                 /*
2090                  * Default alignment: as specified by the arch code.  Except if
2091                  * an object is really small, then squeeze multiple objects into
2092                  * one cacheline.
2093                  */
2094                 ralign = cache_line_size();
2095                 while (size <= ralign / 2)
2096                         ralign /= 2;
2097         } else {
2098                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2099         }
2100         /* 2) arch mandated alignment: disables debug if necessary */
2101         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
2102                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2103                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
2104                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2105         }
2106         /* 3) caller mandated alignment: disables debug if necessary */
2107         if (ralign < align) {
2108                 ralign = align;
2109                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
2110                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2111         }
2112         /*
2113          * 4) Store it. Note that the debug code below can reduce
2114          *    the alignment to BYTES_PER_WORD.
2115          */
2116         align = ralign;
2117
2118         /* Get cache's description obj. */
2119         cachep = kmem_cache_zalloc(&cache_cache, SLAB_KERNEL);
2120         if (!cachep)
2121                 goto oops;
2122
2123 #if DEBUG
2124         cachep->obj_size = size;
2125
2126         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2127                 /* redzoning only works with word aligned caches */
2128                 align = BYTES_PER_WORD;
2129
2130                 /* add space for red zone words */
2131                 cachep->obj_offset += BYTES_PER_WORD;
2132                 size += 2 * BYTES_PER_WORD;
2133         }
2134         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
2135                 /* user store requires word alignment and
2136                  * one word storage behind the end of the real
2137                  * object.
2138                  */
2139                 align = BYTES_PER_WORD;
2140                 size += BYTES_PER_WORD;
2141         }
2142 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
2143         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3 + 1].cs_size
2144             && cachep->obj_size > cache_line_size() && size < PAGE_SIZE) {
2145                 cachep->obj_offset += PAGE_SIZE - size;
2146                 size = PAGE_SIZE;
2147         }
2148 #endif
2149 #endif
2150
2151         /*
2152          * Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab.
2153          * (bootstrapping cannot cope with offslab caches so don't do
2154          * it too early on.)
2155          */
2156         if ((size >= (PAGE_SIZE >> 3)) && !slab_early_init)
2157                 /*
2158                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
2159                  * off-slab (should allow better packing of objs).
2160                  */
2161                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
2162
2163         size = ALIGN(size, align);
2164
2165         left_over = calculate_slab_order(cachep, size, align, flags);
2166
2167         if (!cachep->num) {
2168                 printk("kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
2169                 kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2170                 cachep = NULL;
2171                 goto oops;
2172         }
2173         slab_size = ALIGN(cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t)
2174                           + sizeof(struct slab), align);
2175
2176         /*
2177          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
2178          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
2179          */
2180         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
2181                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
2182                 left_over -= slab_size;
2183         }
2184
2185         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2186                 /* really off slab. No need for manual alignment */
2187                 slab_size =
2188                     cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t) + sizeof(struct slab);
2189         }
2190
2191         cachep->colour_off = cache_line_size();
2192         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
2193         if (cachep->colour_off < align)
2194                 cachep->colour_off = align;
2195         cachep->colour = left_over / cachep->colour_off;
2196         cachep->slab_size = slab_size;
2197         cachep->flags = flags;
2198         cachep->gfpflags = 0;
2199         if (flags & SLAB_CACHE_DMA)
2200                 cachep->gfpflags |= GFP_DMA;
2201         cachep->buffer_size = size;
2202
2203         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB)
2204                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
2205         cachep->ctor = ctor;
2206         cachep->dtor = dtor;
2207         cachep->name = name;
2208
2209
2210         setup_cpu_cache(cachep);
2211
2212         /* cache setup completed, link it into the list */
2213         list_add(&cachep->next, &cache_chain);
2214 oops:
2215         if (!cachep && (flags & SLAB_PANIC))
2216                 panic("kmem_cache_create(): failed to create slab `%s'\n",
2217                       name);
2218         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2219         unlock_cpu_hotplug();
2220         return cachep;
2221 }
2222 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
2223
2224 #if DEBUG
2225 static void check_irq_off(void)
2226 {
2227         BUG_ON(!irqs_disabled());
2228 }
2229
2230 static void check_irq_on(void)
2231 {
2232         BUG_ON(irqs_disabled());
2233 }
2234
2235 static void check_spinlock_acquired(struct kmem_cache *cachep)
2236 {
2237 #ifdef CONFIG_SMP
2238         check_irq_off();
2239         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_node_id()]->list_lock);
2240 #endif
2241 }
2242
2243 static void check_spinlock_acquired_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
2244 {
2245 #ifdef CONFIG_SMP
2246         check_irq_off();
2247         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2248 #endif
2249 }
2250
2251 #else
2252 #define check_irq_off() do { } while(0)
2253 #define check_irq_on()  do { } while(0)
2254 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
2255 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
2256 #endif
2257
2258 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
2259                         struct array_cache *ac,
2260                         int force, int node);
2261
2262 static void do_drain(void *arg)
2263 {
2264         struct kmem_cache *cachep = arg;
2265         struct array_cache *ac;
2266         int node = numa_node_id();
2267
2268         check_irq_off();
2269         ac = cpu_cache_get(cachep);
2270         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2271         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
2272         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2273         ac->avail = 0;
2274 }
2275
2276 static void drain_cpu_caches(struct kmem_cache *cachep)
2277 {
2278         struct kmem_list3 *l3;
2279         int node;
2280
2281         on_each_cpu(do_drain, cachep, 1, 1);
2282         check_irq_on();
2283         for_each_online_node(node) {
2284                 l3 = cachep->nodelists[node];
2285                 if (l3 && l3->alien)
2286                         drain_alien_cache(cachep, l3->alien);
2287         }
2288
2289         for_each_online_node(node) {
2290                 l3 = cachep->nodelists[node];
2291                 if (l3)
2292                         drain_array(cachep, l3, l3->shared, 1, node);
2293         }
2294 }
2295
2296 /*
2297  * Remove slabs from the list of free slabs.
2298  * Specify the number of slabs to drain in tofree.
2299  *
2300  * Returns the actual number of slabs released.
2301  */
2302 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
2303                         struct kmem_list3 *l3, int tofree)
2304 {
2305         struct list_head *p;
2306         int nr_freed;
2307         struct slab *slabp;
2308
2309         nr_freed = 0;
2310         while (nr_freed < tofree && !list_empty(&l3->slabs_free)) {
2311
2312                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2313                 p = l3->slabs_free.prev;
2314                 if (p == &l3->slabs_free) {
2315                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2316                         goto out;
2317                 }
2318
2319                 slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2320 #if DEBUG
2321                 BUG_ON(slabp->inuse);
2322 #endif
2323                 list_del(&slabp->list);
2324                 /*
2325                  * Safe to drop the lock. The slab is no longer linked
2326                  * to the cache.
2327                  */
2328                 l3->free_objects -= cache->num;
2329                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2330                 slab_destroy(cache, slabp);
2331                 nr_freed++;
2332         }
2333 out:
2334         return nr_freed;
2335 }
2336
2337 static int __cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2338 {
2339         int ret = 0, i = 0;
2340         struct kmem_list3 *l3;
2341
2342         drain_cpu_caches(cachep);
2343
2344         check_irq_on();
2345         for_each_online_node(i) {
2346                 l3 = cachep->nodelists[i];
2347                 if (!l3)
2348                         continue;
2349
2350                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
2351
2352                 ret += !list_empty(&l3->slabs_full) ||
2353                         !list_empty(&l3->slabs_partial);
2354         }
2355         return (ret ? 1 : 0);
2356 }
2357
2358 /**
2359  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
2360  * @cachep: The cache to shrink.
2361  *
2362  * Releases as many slabs as possible for a cache.
2363  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
2364  */
2365 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2366 {
2367         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2368
2369         return __cache_shrink(cachep);
2370 }
2371 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2372
2373 /**
2374  * kmem_cache_destroy - delete a cache
2375  * @cachep: the cache to destroy
2376  *
2377  * Remove a struct kmem_cache object from the slab cache.
2378  * Returns 0 on success.
2379  *
2380  * It is expected this function will be called by a module when it is
2381  * unloaded.  This will remove the cache completely, and avoid a duplicate
2382  * cache being allocated each time a module is loaded and unloaded, if the
2383  * module doesn't have persistent in-kernel storage across loads and unloads.
2384  *
2385  * The cache must be empty before calling this function.
2386  *
2387  * The caller must guarantee that noone will allocate memory from the cache
2388  * during the kmem_cache_destroy().
2389  */
2390 int kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2391 {
2392         int i;
2393         struct kmem_list3 *l3;
2394
2395         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2396
2397         /* Don't let CPUs to come and go */
2398         lock_cpu_hotplug();
2399
2400         /* Find the cache in the chain of caches. */
2401         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2402         /*
2403          * the chain is never empty, cache_cache is never destroyed
2404          */
2405         list_del(&cachep->next);
2406         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2407
2408         if (__cache_shrink(cachep)) {
2409                 slab_error(cachep, "Can't free all objects");
2410                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2411                 list_add(&cachep->next, &cache_chain);
2412                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2413                 unlock_cpu_hotplug();
2414                 return 1;
2415         }
2416
2417         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2418                 synchronize_rcu();
2419
2420         for_each_online_cpu(i)
2421             kfree(cachep->array[i]);
2422
2423         /* NUMA: free the list3 structures */
2424         for_each_online_node(i) {
2425                 l3 = cachep->nodelists[i];
2426                 if (l3) {
2427                         kfree(l3->shared);
2428                         free_alien_cache(l3->alien);
2429                         kfree(l3);
2430                 }
2431         }
2432         kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2433         unlock_cpu_hotplug();
2434         return 0;
2435 }
2436 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2437
2438 /* Get the memory for a slab management obj. */
2439 static struct slab *alloc_slabmgmt(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2440                                    int colour_off, gfp_t local_flags,
2441                                    int nodeid)
2442 {
2443         struct slab *slabp;
2444
2445         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2446                 /* Slab management obj is off-slab. */
2447                 slabp = kmem_cache_alloc_node(cachep->slabp_cache,
2448                                               local_flags, nodeid);
2449                 if (!slabp)
2450                         return NULL;
2451         } else {
2452                 slabp = objp + colour_off;
2453                 colour_off += cachep->slab_size;
2454         }
2455         slabp->inuse = 0;
2456         slabp->colouroff = colour_off;
2457         slabp->s_mem = objp + colour_off;
2458         slabp->nodeid = nodeid;
2459         return slabp;
2460 }
2461
2462 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2463 {
2464         return (kmem_bufctl_t *) (slabp + 1);
2465 }
2466
2467 static void cache_init_objs(struct kmem_cache *cachep,
2468                             struct slab *slabp, unsigned long ctor_flags)
2469 {
2470         int i;
2471
2472         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2473                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2474 #if DEBUG
2475                 /* need to poison the objs? */
2476                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2477                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2478                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2479                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2480
2481                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2482                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2483                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2484                 }
2485                 /*
2486                  * Constructors are not allowed to allocate memory from the same
2487                  * cache which they are a constructor for.  Otherwise, deadlock.
2488                  * They must also be threaded.
2489                  */
2490                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2491                         cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep), cachep,
2492                                      ctor_flags);
2493
2494                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2495                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2496                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2497                                            " end of an object");
2498                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2499                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2500                                            " start of an object");
2501                 }
2502                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 &&
2503                             OFF_SLAB(cachep) && cachep->flags & SLAB_POISON)
2504                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2505                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
2506 #else
2507                 if (cachep->ctor)
2508                         cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2509 #endif
2510                 slab_bufctl(slabp)[i] = i + 1;
2511         }
2512         slab_bufctl(slabp)[i - 1] = BUFCTL_END;
2513         slabp->free = 0;
2514 }
2515
2516 static void kmem_flagcheck(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2517 {
2518         if (flags & SLAB_DMA)
2519                 BUG_ON(!(cachep->gfpflags & GFP_DMA));
2520         else
2521                 BUG_ON(cachep->gfpflags & GFP_DMA);
2522 }
2523
2524 static void *slab_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2525                                 int nodeid)
2526 {
2527         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, slabp->free);
2528         kmem_bufctl_t next;
2529
2530         slabp->inuse++;
2531         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2532 #if DEBUG
2533         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2534         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2535 #endif
2536         slabp->free = next;
2537
2538         return objp;
2539 }
2540
2541 static void slab_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2542                                 void *objp, int nodeid)
2543 {
2544         unsigned int objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2545
2546 #if DEBUG
2547         /* Verify that the slab belongs to the intended node */
2548         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2549
2550         if (slab_bufctl(slabp)[objnr] + 1 <= SLAB_LIMIT + 1) {
2551                 printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2552                                 "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2553                 BUG();
2554         }
2555 #endif
2556         slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2557         slabp->free = objnr;
2558         slabp->inuse--;
2559 }
2560
2561 /*
2562  * Map pages beginning at addr to the given cache and slab. This is required
2563  * for the slab allocator to be able to lookup the cache and slab of a
2564  * virtual address for kfree, ksize, kmem_ptr_validate, and slab debugging.
2565  */
2566 static void slab_map_pages(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
2567                            void *addr)
2568 {
2569         int nr_pages;
2570         struct page *page;
2571
2572         page = virt_to_page(addr);
2573
2574         nr_pages = 1;
2575         if (likely(!PageCompound(page)))
2576                 nr_pages <<= cache->gfporder;
2577
2578         do {
2579                 page_set_cache(page, cache);
2580                 page_set_slab(page, slab);
2581                 page++;
2582         } while (--nr_pages);
2583 }
2584
2585 /*
2586  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2587  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2588  */
2589 static int cache_grow(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2590 {
2591         struct slab *slabp;
2592         void *objp;
2593         size_t offset;
2594         gfp_t local_flags;
2595         unsigned long ctor_flags;
2596         struct kmem_list3 *l3;
2597
2598         /*
2599          * Be lazy and only check for valid flags here,  keeping it out of the
2600          * critical path in kmem_cache_alloc().
2601          */
2602         BUG_ON(flags & ~(SLAB_DMA | SLAB_LEVEL_MASK | SLAB_NO_GROW));
2603         if (flags & SLAB_NO_GROW)
2604                 return 0;
2605
2606         ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2607         local_flags = (flags & SLAB_LEVEL_MASK);
2608         if (!(local_flags & __GFP_WAIT))
2609                 /*
2610                  * Not allowed to sleep.  Need to tell a constructor about
2611                  * this - it might need to know...
2612                  */
2613                 ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2614
2615         /* Take the l3 list lock to change the colour_next on this node */
2616         check_irq_off();
2617         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2618         spin_lock(&l3->list_lock);
2619
2620         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2621         offset = l3->colour_next;
2622         l3->colour_next++;
2623         if (l3->colour_next >= cachep->colour)
2624                 l3->colour_next = 0;
2625         spin_unlock(&l3->list_lock);
2626
2627         offset *= cachep->colour_off;
2628
2629         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2630                 local_irq_enable();
2631
2632         /*
2633          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
2634          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
2635          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
2636          * will eventually be caught here (where it matters).
2637          */
2638         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2639
2640         /*
2641          * Get mem for the objs.  Attempt to allocate a physical page from
2642          * 'nodeid'.
2643          */
2644         objp = kmem_getpages(cachep, flags, nodeid);
2645         if (!objp)
2646                 goto failed;
2647
2648         /* Get slab management. */
2649         slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset, local_flags, nodeid);
2650         if (!slabp)
2651                 goto opps1;
2652
2653         slabp->nodeid = nodeid;
2654         slab_map_pages(cachep, slabp, objp);
2655
2656         cache_init_objs(cachep, slabp, ctor_flags);
2657
2658         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2659                 local_irq_disable();
2660         check_irq_off();
2661         spin_lock(&l3->list_lock);
2662
2663         /* Make slab active. */
2664         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
2665         STATS_INC_GROWN(cachep);
2666         l3->free_objects += cachep->num;
2667         spin_unlock(&l3->list_lock);
2668         return 1;
2669 opps1:
2670         kmem_freepages(cachep, objp);
2671 failed:
2672         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2673                 local_irq_disable();
2674         return 0;
2675 }
2676
2677 #if DEBUG
2678
2679 /*
2680  * Perform extra freeing checks:
2681  * - detect bad pointers.
2682  * - POISON/RED_ZONE checking
2683  * - destructor calls, for caches with POISON+dtor
2684  */
2685 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
2686 {
2687         struct page *page;
2688
2689         if (!virt_addr_valid(objp)) {
2690                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
2691                        (unsigned long)objp);
2692                 BUG();
2693         }
2694         page = virt_to_page(objp);
2695         if (!PageSlab(page)) {
2696                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: bad ptr %lxh.\n",
2697                        (unsigned long)objp);
2698                 BUG();
2699         }
2700 }
2701
2702 static inline void verify_redzone_free(struct kmem_cache *cache, void *obj)
2703 {
2704         unsigned long redzone1, redzone2;
2705
2706         redzone1 = *dbg_redzone1(cache, obj);
2707         redzone2 = *dbg_redzone2(cache, obj);
2708
2709         /*
2710          * Redzone is ok.
2711          */
2712         if (redzone1 == RED_ACTIVE && redzone2 == RED_ACTIVE)
2713                 return;
2714
2715         if (redzone1 == RED_INACTIVE && redzone2 == RED_INACTIVE)
2716                 slab_error(cache, "double free detected");
2717         else
2718                 slab_error(cache, "memory outside object was overwritten");
2719
2720         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1:0x%lx, redzone 2:0x%lx.\n",
2721                         obj, redzone1, redzone2);
2722 }
2723
2724 static void *cache_free_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2725                                    void *caller)
2726 {
2727         struct page *page;
2728         unsigned int objnr;
2729         struct slab *slabp;
2730
2731         objp -= obj_offset(cachep);
2732         kfree_debugcheck(objp);
2733         page = virt_to_page(objp);
2734
2735         slabp = page_get_slab(page);
2736
2737         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2738                 verify_redzone_free(cachep, objp);
2739                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2740                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2741         }
2742         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2743                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2744
2745         objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2746
2747         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
2748         BUG_ON(objp != index_to_obj(cachep, slabp, objnr));
2749
2750         if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) {
2751                 /*
2752                  * Need to call the slab's constructor so the caller can
2753                  * perform a verify of its state (debugging).  Called without
2754                  * the cache-lock held.
2755                  */
2756                 cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep),
2757                              cachep, SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR | SLAB_CTOR_VERIFY);
2758         }
2759         if (cachep->flags & SLAB_POISON && cachep->dtor) {
2760                 /* we want to cache poison the object,
2761                  * call the destruction callback
2762                  */
2763                 cachep->dtor(objp + obj_offset(cachep), cachep, 0);
2764         }
2765 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
2766         slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_FREE;
2767 #endif
2768         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2769 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2770                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE)==0 && OFF_SLAB(cachep)) {
2771                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
2772                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2773                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
2774                 } else {
2775                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2776                 }
2777 #else
2778                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2779 #endif
2780         }
2781         return objp;
2782 }
2783
2784 static void check_slabp(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2785 {
2786         kmem_bufctl_t i;
2787         int entries = 0;
2788
2789         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
2790         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
2791                 entries++;
2792                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
2793                         goto bad;
2794         }
2795         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
2796 bad:
2797                 printk(KERN_ERR "slab: Internal list corruption detected in "
2798                                 "cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Hexdump:\n",
2799                         cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse);
2800                 for (i = 0;
2801                      i < sizeof(*slabp) + cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t);
2802                      i++) {
2803                         if (i % 16 == 0)
2804                                 printk("\n%03x:", i);
2805                         printk(" %02x", ((unsigned char *)slabp)[i]);
2806                 }
2807                 printk("\n");
2808                 BUG();
2809         }
2810 }
2811 #else
2812 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
2813 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
2814 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
2815 #endif
2816
2817 static void *cache_alloc_refill(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2818 {
2819         int batchcount;
2820         struct kmem_list3 *l3;
2821         struct array_cache *ac;
2822
2823         check_irq_off();
2824         ac = cpu_cache_get(cachep);
2825 retry:
2826         batchcount = ac->batchcount;
2827         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
2828                 /*
2829                  * If there was little recent activity on this cache, then
2830                  * perform only a partial refill.  Otherwise we could generate
2831                  * refill bouncing.
2832                  */
2833                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
2834         }
2835         l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
2836
2837         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
2838         spin_lock(&l3->list_lock);
2839
2840         /* See if we can refill from the shared array */
2841         if (l3->shared && transfer_objects(ac, l3->shared, batchcount))
2842                 goto alloc_done;
2843
2844         while (batchcount > 0) {
2845                 struct list_head *entry;
2846                 struct slab *slabp;
2847                 /* Get slab alloc is to come from. */
2848                 entry = l3->slabs_partial.next;
2849                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
2850                         l3->free_touched = 1;
2851                         entry = l3->slabs_free.next;
2852                         if (entry == &l3->slabs_free)
2853                                 goto must_grow;
2854                 }
2855
2856                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2857                 check_slabp(cachep, slabp);
2858                 check_spinlock_acquired(cachep);
2859                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
2860                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
2861                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2862                         STATS_SET_HIGH(cachep);
2863
2864                         ac->entry[ac->avail++] = slab_get_obj(cachep, slabp,
2865                                                             numa_node_id());
2866                 }
2867                 check_slabp(cachep, slabp);
2868
2869                 /* move slabp to correct slabp list: */
2870                 list_del(&slabp->list);
2871                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
2872                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2873                 else
2874                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2875         }
2876
2877 must_grow:
2878         l3->free_objects -= ac->avail;
2879 alloc_done:
2880         spin_unlock(&l3->list_lock);
2881
2882         if (unlikely(!ac->avail)) {
2883                 int x;
2884                 x = cache_grow(cachep, flags, numa_node_id());
2885
2886                 /* cache_grow can reenable interrupts, then ac could change. */
2887                 ac = cpu_cache_get(cachep);
2888                 if (!x && ac->avail == 0)       /* no objects in sight? abort */
2889                         return NULL;
2890
2891                 if (!ac->avail)         /* objects refilled by interrupt? */
2892                         goto retry;
2893         }
2894         ac->touched = 1;
2895         return ac->entry[--ac->avail];
2896 }
2897
2898 static inline void cache_alloc_debugcheck_before(struct kmem_cache *cachep,
2899                                                 gfp_t flags)
2900 {
2901         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
2902 #if DEBUG
2903         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2904 #endif
2905 }
2906
2907 #if DEBUG
2908 static void *cache_alloc_debugcheck_after(struct kmem_cache *cachep,
2909                                 gfp_t flags, void *objp, void *caller)
2910 {
2911         if (!objp)
2912                 return objp;
2913         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2914 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2915                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
2916                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2917                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 1);
2918                 else
2919                         check_poison_obj(cachep, objp);
2920 #else
2921                 check_poison_obj(cachep, objp);
2922 #endif
2923                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
2924         }
2925         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2926                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2927
2928         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2929                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE ||
2930                                 *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
2931                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
2932                                                 " object was overwritten");
2933                         printk(KERN_ERR
2934                                 "%p: redzone 1:0x%lx, redzone 2:0x%lx\n",
2935                                 objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
2936                                 *dbg_redzone2(cachep, objp));
2937                 }
2938                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2939                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2940         }
2941 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
2942         {
2943                 struct slab *slabp;
2944                 unsigned objnr;
2945
2946                 slabp = page_get_slab(virt_to_page(objp));
2947                 objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->buffer_size;
2948                 slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_ACTIVE;
2949         }
2950 #endif
2951         objp += obj_offset(cachep);
2952         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON) {
2953                 unsigned long ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2954
2955                 if (!(flags & __GFP_WAIT))
2956                         ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2957
2958                 cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2959         }
2960         return objp;
2961 }
2962 #else
2963 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
2964 #endif
2965
2966 static inline void *____cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2967 {
2968         void *objp;
2969         struct array_cache *ac;
2970
2971 #ifdef CONFIG_NUMA
2972         if (unlikely(current->flags & (PF_SPREAD_SLAB | PF_MEMPOLICY))) {
2973                 objp = alternate_node_alloc(cachep, flags);
2974                 if (objp != NULL)
2975                         return objp;
2976         }
2977 #endif
2978
2979         check_irq_off();
2980         ac = cpu_cache_get(cachep);
2981         if (likely(ac->avail)) {
2982                 STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
2983                 ac->touched = 1;
2984                 objp = ac->entry[--ac->avail];
2985         } else {
2986                 STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
2987                 objp = cache_alloc_refill(cachep, flags);
2988         }
2989         return objp;
2990 }
2991
2992 static __always_inline void *__cache_alloc(struct kmem_cache *cachep,
2993                                                 gfp_t flags, void *caller)
2994 {
2995         unsigned long save_flags;
2996         void *objp;
2997
2998         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
2999
3000         local_irq_save(save_flags);
3001         objp = ____cache_alloc(cachep, flags);
3002         local_irq_restore(save_flags);
3003         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp,
3004                                             caller);
3005         prefetchw(objp);
3006         return objp;
3007 }
3008
3009 #ifdef CONFIG_NUMA
3010 /*
3011  * Try allocating on another node if PF_SPREAD_SLAB|PF_MEMPOLICY.
3012  *
3013  * If we are in_interrupt, then process context, including cpusets and
3014  * mempolicy, may not apply and should not be used for allocation policy.
3015  */
3016 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3017 {
3018         int nid_alloc, nid_here;
3019
3020         if (in_interrupt())
3021                 return NULL;
3022         nid_alloc = nid_here = numa_node_id();
3023         if (cpuset_do_slab_mem_spread() && (cachep->flags & SLAB_MEM_SPREAD))
3024                 nid_alloc = cpuset_mem_spread_node();
3025         else if (current->mempolicy)
3026                 nid_alloc = slab_node(current->mempolicy);
3027         if (nid_alloc != nid_here)
3028                 return __cache_alloc_node(cachep, flags, nid_alloc);
3029         return NULL;
3030 }
3031
3032 /*
3033  * A interface to enable slab creation on nodeid
3034  */
3035 static void *__cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3036                                 int nodeid)
3037 {
3038         struct list_head *entry;
3039         struct slab *slabp;
3040         struct kmem_list3 *l3;
3041         void *obj;
3042         int x;
3043
3044         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
3045         BUG_ON(!l3);
3046
3047 retry:
3048         check_irq_off();
3049         spin_lock(&l3->list_lock);
3050         entry = l3->slabs_partial.next;
3051         if (entry == &l3->slabs_partial) {
3052                 l3->free_touched = 1;
3053                 entry = l3->slabs_free.next;
3054                 if (entry == &l3->slabs_free)
3055                         goto must_grow;
3056         }
3057
3058         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3059         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
3060         check_slabp(cachep, slabp);
3061
3062         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
3063         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3064         STATS_SET_HIGH(cachep);
3065
3066         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
3067
3068         obj = slab_get_obj(cachep, slabp, nodeid);
3069         check_slabp(cachep, slabp);
3070         l3->free_objects--;
3071         /* move slabp to correct slabp list: */
3072         list_del(&slabp->list);
3073
3074         if (slabp->free == BUFCTL_END)
3075                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3076         else
3077                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3078
3079         spin_unlock(&l3->list_lock);
3080         goto done;
3081
3082 must_grow:
3083         spin_unlock(&l3->list_lock);
3084         x = cache_grow(cachep, flags, nodeid);
3085
3086         if (!x)
3087                 return NULL;
3088
3089         goto retry;
3090 done:
3091         return obj;
3092 }
3093 #endif
3094
3095 /*
3096  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
3097  */
3098 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int nr_objects,
3099                        int node)
3100 {
3101         int i;
3102         struct kmem_list3 *l3;
3103
3104         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
3105                 void *objp = objpp[i];
3106                 struct slab *slabp;
3107
3108                 slabp = virt_to_slab(objp);
3109                 l3 = cachep->nodelists[node];
3110                 list_del(&slabp->list);
3111                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3112                 check_slabp(cachep, slabp);
3113                 slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);
3114                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
3115                 l3->free_objects++;
3116                 check_slabp(cachep, slabp);
3117
3118                 /* fixup slab chains */
3119                 if (slabp->inuse == 0) {
3120                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
3121                                 l3->free_objects -= cachep->num;
3122                                 slab_destroy(cachep, slabp);
3123                         } else {
3124                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
3125                         }
3126                 } else {
3127                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
3128                          * partial list on free - maximum time for the
3129                          * other objects to be freed, too.
3130                          */
3131                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3132                 }
3133         }
3134 }
3135
3136 static void cache_flusharray(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac)
3137 {
3138         int batchcount;
3139         struct kmem_list3 *l3;
3140         int node = numa_node_id();
3141
3142         batchcount = ac->batchcount;
3143 #if DEBUG
3144         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
3145 #endif
3146         check_irq_off();
3147         l3 = cachep->nodelists[node];
3148         spin_lock(&l3->list_lock);
3149         if (l3->shared) {
3150                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
3151                 int max = shared_array->limit - shared_array->avail;
3152                 if (max) {
3153                         if (batchcount > max)
3154                                 batchcount = max;
3155                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
3156                                ac->entry, sizeof(void *) * batchcount);
3157                         shared_array->avail += batchcount;
3158                         goto free_done;
3159                 }
3160         }
3161
3162         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
3163 free_done:
3164 #if STATS
3165         {
3166                 int i = 0;
3167                 struct list_head *p;
3168
3169                 p = l3->slabs_free.next;
3170                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
3171                         struct slab *slabp;
3172
3173                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3174                         BUG_ON(slabp->inuse);
3175
3176                         i++;
3177                         p = p->next;
3178                 }
3179                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
3180         }
3181 #endif
3182         spin_unlock(&l3->list_lock);
3183         ac->avail -= batchcount;
3184         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]), sizeof(void *)*ac->avail);
3185 }
3186
3187 /*
3188  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed state, it must
3189  * be in this state _before_ it is released.  Called with disabled ints.
3190  */
3191 static inline void __cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3192 {
3193         struct array_cache *ac = cpu_cache_get(cachep);
3194
3195         check_irq_off();
3196         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
3197
3198         if (cache_free_alien(cachep, objp))
3199                 return;
3200
3201         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
3202                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
3203                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
3204                 return;
3205         } else {
3206                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
3207                 cache_flusharray(cachep, ac);
3208                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
3209         }
3210 }
3211
3212 /**
3213  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
3214  * @cachep: The cache to allocate from.
3215  * @flags: See kmalloc().
3216  *
3217  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
3218  * if the cache has no available objects.
3219  */
3220 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3221 {
3222         return __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3223 }
3224 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
3225
3226 /**
3227  * kmem_cache_zalloc - Allocate an object. The memory is set to zero.
3228  * @cache: The cache to allocate from.
3229  * @flags: See kmalloc().
3230  *
3231  * Allocate an object from this cache and set the allocated memory to zero.
3232  * The flags are only relevant if the cache has no available objects.
3233  */
3234 void *kmem_cache_zalloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3235 {
3236         void *ret = __cache_alloc(cache, flags, __builtin_return_address(0));
3237         if (ret)
3238                 memset(ret, 0, obj_size(cache));
3239         return ret;
3240 }
3241 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_zalloc);
3242
3243 /**
3244  * kmem_ptr_validate - check if an untrusted pointer might
3245  *      be a slab entry.
3246  * @cachep: the cache we're checking against
3247  * @ptr: pointer to validate
3248  *
3249  * This verifies that the untrusted pointer looks sane:
3250  * it is _not_ a guarantee that the pointer is actually
3251  * part of the slab cache in question, but it at least
3252  * validates that the pointer can be dereferenced and
3253  * looks half-way sane.
3254  *
3255  * Currently only used for dentry validation.
3256  */
3257 int fastcall kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *cachep, void *ptr)
3258 {
3259         unsigned long addr = (unsigned long)ptr;
3260         unsigned long min_addr = PAGE_OFFSET;
3261         unsigned long align_mask = BYTES_PER_WORD - 1;
3262         unsigned long size = cachep->buffer_size;
3263         struct page *page;
3264
3265         if (unlikely(addr < min_addr))
3266                 goto out;
3267         if (unlikely(addr > (unsigned long)high_memory - size))
3268                 goto out;
3269         if (unlikely(addr & align_mask))
3270                 goto out;
3271         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr)))
3272                 goto out;
3273         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr + size - 1)))
3274                 goto out;
3275         page = virt_to_page(ptr);
3276         if (unlikely(!PageSlab(page)))
3277                 goto out;
3278         if (unlikely(page_get_cache(page) != cachep))
3279                 goto out;
3280         return 1;
3281 out:
3282         return 0;
3283 }
3284
3285 #ifdef CONFIG_NUMA
3286 /**
3287  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
3288  * @cachep: The cache to allocate from.
3289  * @flags: See kmalloc().
3290  * @nodeid: node number of the target node.
3291  *
3292  * Identical to kmem_cache_alloc, except that this function is slow
3293  * and can sleep. And it will allocate memory on the given node, which
3294  * can improve the performance for cpu bound structures.
3295  * New and improved: it will now make sure that the object gets
3296  * put on the correct node list so that there is no false sharing.
3297  */
3298 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
3299 {
3300         unsigned long save_flags;
3301         void *ptr;
3302
3303         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3304         local_irq_save(save_flags);
3305
3306         if (nodeid == -1 || nodeid == numa_node_id() ||
3307                         !cachep->nodelists[nodeid])
3308                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
3309         else
3310                 ptr = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
3311         local_irq_restore(save_flags);
3312
3313         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr,
3314                                            __builtin_return_address(0));
3315
3316         return ptr;
3317 }
3318 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
3319
3320 void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3321 {
3322         struct kmem_cache *cachep;
3323
3324         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
3325         if (unlikely(cachep == NULL))
3326                 return NULL;
3327         return kmem_cache_alloc_node(cachep, flags, node);
3328 }
3329 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_node);
3330 #endif
3331
3332 /**
3333  * __do_kmalloc - allocate memory
3334  * @size: how many bytes of memory are required.
3335  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
3336  * @caller: function caller for debug tracking of the caller
3337  */
3338 static __always_inline void *__do_kmalloc(size_t size, gfp_t flags,
3339                                           void *caller)
3340 {
3341         struct kmem_cache *cachep;
3342
3343         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
3344          * __ with kmem_.
3345          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
3346          * functions.
3347          */
3348         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
3349         if (unlikely(cachep == NULL))
3350                 return NULL;
3351         return __cache_alloc(cachep, flags, caller);
3352 }
3353
3354
3355 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3356 {
3357 #ifndef CONFIG_DEBUG_SLAB
3358         return __do_kmalloc(size, flags, NULL);
3359 #else
3360         return __do_kmalloc(size, flags, __builtin_return_address(0));
3361 #endif
3362 }
3363 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3364
3365 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
3366 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t flags, void *caller)
3367 {
3368         return __do_kmalloc(size, flags, caller);
3369 }
3370 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
3371 #endif
3372
3373 #ifdef CONFIG_SMP
3374 /**
3375  * __alloc_percpu - allocate one copy of the object for every present
3376  * cpu in the system, zeroing them.
3377  * Objects should be dereferenced using the per_cpu_ptr macro only.
3378  *
3379  * @size: how many bytes of memory are required.
3380  */
3381 void *__alloc_percpu(size_t size)
3382 {
3383         int i;
3384         struct percpu_data *pdata = kmalloc(sizeof(*pdata), GFP_KERNEL);
3385
3386         if (!pdata)
3387                 return NULL;
3388
3389         /*
3390          * Cannot use for_each_online_cpu since a cpu may come online
3391          * and we have no way of figuring out how to fix the array
3392          * that we have allocated then....
3393          */
3394         for_each_possible_cpu(i) {
3395                 int node = cpu_to_node(i);
3396
3397                 if (node_online(node))
3398                         pdata->ptrs[i] = kmalloc_node(size, GFP_KERNEL, node);
3399                 else
3400                         pdata->ptrs[i] = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
3401
3402                 if (!pdata->ptrs[i])
3403                         goto unwind_oom;
3404                 memset(pdata->ptrs[i], 0, size);
3405         }
3406
3407         /* Catch derefs w/o wrappers */
3408         return (void *)(~(unsigned long)pdata);
3409
3410 unwind_oom:
3411         while (--i >= 0) {
3412                 if (!cpu_possible(i))
3413                         continue;
3414                 kfree(pdata->ptrs[i]);
3415         }
3416         kfree(pdata);
3417         return NULL;
3418 }
3419 EXPORT_SYMBOL(__alloc_percpu);
3420 #endif
3421
3422 /**
3423  * kmem_cache_free - Deallocate an object
3424  * @cachep: The cache the allocation was from.
3425  * @objp: The previously allocated object.
3426  *
3427  * Free an object which was previously allocated from this
3428  * cache.
3429  */
3430 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3431 {
3432         unsigned long flags;
3433
3434         BUG_ON(virt_to_cache(objp) != cachep);
3435
3436         local_irq_save(flags);
3437         __cache_free(cachep, objp);
3438         local_irq_restore(flags);
3439 }
3440 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3441
3442 /**
3443  * kfree - free previously allocated memory
3444  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3445  *
3446  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3447  *
3448  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3449  * or you will run into trouble.
3450  */
3451 void kfree(const void *objp)
3452 {
3453         struct kmem_cache *c;
3454         unsigned long flags;
3455
3456         if (unlikely(!objp))
3457                 return;
3458         local_irq_save(flags);
3459         kfree_debugcheck(objp);
3460         c = virt_to_cache(objp);
3461         debug_check_no_locks_freed(objp, obj_size(c));
3462         __cache_free(c, (void *)objp);
3463         local_irq_restore(flags);
3464 }
3465 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3466
3467 #ifdef CONFIG_SMP
3468 /**
3469  * free_percpu - free previously allocated percpu memory
3470  * @objp: pointer returned by alloc_percpu.
3471  *
3472  * Don't free memory not originally allocated by alloc_percpu()
3473  * The complemented objp is to check for that.
3474  */
3475 void free_percpu(const void *objp)
3476 {
3477         int i;
3478         struct percpu_data *p = (struct percpu_data *)(~(unsigned long)objp);
3479
3480         /*
3481          * We allocate for all cpus so we cannot use for online cpu here.
3482          */
3483         for_each_possible_cpu(i)
3484             kfree(p->ptrs[i]);
3485         kfree(p);
3486 }
3487 EXPORT_SYMBOL(free_percpu);
3488 #endif
3489
3490 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *cachep)
3491 {
3492         return obj_size(cachep);
3493 }
3494 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3495
3496 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *cachep)
3497 {
3498         return cachep->name;
3499 }
3500 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_cache_name);
3501
3502 /*
3503  * This initializes kmem_list3 or resizes varioius caches for all nodes.
3504  */
3505 static int alloc_kmemlist(struct kmem_cache *cachep)
3506 {
3507         int node;
3508         struct kmem_list3 *l3;
3509         struct array_cache *new_shared;
3510         struct array_cache **new_alien;
3511
3512         for_each_online_node(node) {
3513
3514                 new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit);
3515                 if (!new_alien)
3516                         goto fail;
3517
3518                 new_shared = alloc_arraycache(node,
3519                                 cachep->shared*cachep->batchcount,
3520                                         0xbaadf00d);
3521                 if (!new_shared) {
3522                         free_alien_cache(new_alien);
3523                         goto fail;
3524                 }
3525
3526                 l3 = cachep->nodelists[node];
3527                 if (l3) {
3528                         struct array_cache *shared = l3->shared;
3529
3530                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3531
3532                         if (shared)
3533                                 free_block(cachep, shared->entry,
3534                                                 shared->avail, node);
3535
3536                         l3->shared = new_shared;
3537                         if (!l3->alien) {
3538                                 l3->alien = new_alien;
3539                                 new_alien = NULL;
3540                         }
3541                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
3542                                         cachep->batchcount + cachep->num;
3543                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3544                         kfree(shared);
3545                         free_alien_cache(new_alien);
3546                         continue;
3547                 }
3548                 l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_KERNEL, node);
3549                 if (!l3) {
3550                         free_alien_cache(new_alien);
3551                         kfree(new_shared);
3552                         goto fail;
3553                 }
3554
3555                 kmem_list3_init(l3);
3556                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
3557                                 ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
3558                 l3->shared = new_shared;
3559                 l3->alien = new_alien;
3560                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
3561                                         cachep->batchcount + cachep->num;
3562                 cachep->nodelists[node] = l3;
3563         }
3564         return 0;
3565
3566 fail:
3567         if (!cachep->next.next) {
3568                 /* Cache is not active yet. Roll back what we did */
3569                 node--;
3570                 while (node >= 0) {
3571                         if (cachep->nodelists[node]) {
3572                                 l3 = cachep->nodelists[node];
3573
3574                                 kfree(l3->shared);
3575                                 free_alien_cache(l3->alien);
3576                                 kfree(l3);
3577                                 cachep->nodelists[node] = NULL;
3578                         }
3579                         node--;
3580                 }
3581         }
3582         return -ENOMEM;
3583 }
3584
3585 struct ccupdate_struct {
3586         struct kmem_cache *cachep;
3587         struct array_cache *new[NR_CPUS];
3588 };
3589
3590 static void do_ccupdate_local(void *info)
3591 {
3592         struct ccupdate_struct *new = info;
3593         struct array_cache *old;
3594
3595         check_irq_off();
3596         old = cpu_cache_get(new->cachep);
3597
3598         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
3599         new->new[smp_processor_id()] = old;
3600 }
3601
3602 /* Always called with the cache_chain_mutex held */
3603 static int do_tune_cpucache(struct kmem_cache *cachep, int limit,
3604                                 int batchcount, int shared)
3605 {
3606         struct ccupdate_struct new;
3607         int i, err;
3608
3609         memset(&new.new, 0, sizeof(new.new));
3610         for_each_online_cpu(i) {
3611                 new.new[i] = alloc_arraycache(cpu_to_node(i), limit,
3612                                                 batchcount);
3613                 if (!new.new[i]) {
3614                         for (i--; i >= 0; i--)
3615                                 kfree(new.new[i]);
3616                         return -ENOMEM;
3617                 }
3618         }
3619         new.cachep = cachep;
3620
3621         on_each_cpu(do_ccupdate_local, (void *)&new, 1, 1);
3622
3623         check_irq_on();
3624         cachep->batchcount = batchcount;
3625         cachep->limit = limit;
3626         cachep->shared = shared;
3627
3628         for_each_online_cpu(i) {
3629                 struct array_cache *ccold = new.new[i];
3630                 if (!ccold)
3631                         continue;
3632                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3633                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_node(i));
3634                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3635                 kfree(ccold);
3636         }
3637
3638         err = alloc_kmemlist(cachep);
3639         if (err) {
3640                 printk(KERN_ERR "alloc_kmemlist failed for %s, error %d.\n",
3641                        cachep->name, -err);
3642                 BUG();
3643         }
3644         return 0;
3645 }
3646
3647 /* Called with cache_chain_mutex held always */
3648 static void enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep)
3649 {
3650         int err;
3651         int limit, shared;
3652
3653         /*
3654          * The head array serves three purposes:
3655          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
3656          * - reduce the number of spinlock operations.
3657          * - reduce the number of linked list operations on the slab and
3658          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
3659          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
3660          * Bonwick.
3661          */
3662         if (cachep->buffer_size > 131072)
3663                 limit = 1;
3664         else if (cachep->buffer_size > PAGE_SIZE)
3665                 limit = 8;
3666         else if (cachep->buffer_size > 1024)
3667                 limit = 24;
3668         else if (cachep->buffer_size > 256)
3669                 limit = 54;
3670         else
3671                 limit = 120;
3672
3673         /*
3674          * CPU bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
3675          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
3676          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
3677          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
3678          * replaces Bonwick's magazine layer.
3679          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
3680          * to a larger limit. Thus disabled by default.
3681          */
3682         shared = 0;
3683 #ifdef CONFIG_SMP
3684         if (cachep->buffer_size <= PAGE_SIZE)
3685                 shared = 8;
3686 #endif
3687
3688 #if DEBUG
3689         /*
3690          * With debugging enabled, large batchcount lead to excessively long
3691          * periods with disabled local interrupts. Limit the batchcount
3692          */
3693         if (limit > 32)
3694                 limit = 32;
3695 #endif
3696         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit + 1) / 2, shared);
3697         if (err)
3698                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
3699                        cachep->name, -err);
3700 }
3701
3702 /*
3703  * Drain an array if it contains any elements taking the l3 lock only if
3704  * necessary. Note that the l3 listlock also protects the array_cache
3705  * if drain_array() is used on the shared array.
3706  */
3707 void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
3708                          struct array_cache *ac, int force, int node)
3709 {
3710         int tofree;
3711
3712         if (!ac || !ac->avail)
3713                 return;
3714         if (ac->touched && !force) {
3715                 ac->touched = 0;
3716         } else {
3717                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3718                 if (ac->avail) {
3719                         tofree = force ? ac->avail : (ac->limit + 4) / 5;
3720                         if (tofree > ac->avail)
3721                                 tofree = (ac->avail + 1) / 2;
3722                         free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
3723                         ac->avail -= tofree;
3724                         memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
3725                                 sizeof(void *) * ac->avail);
3726                 }
3727                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3728         }
3729 }
3730
3731 /**
3732  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
3733  * @unused: unused parameter
3734  *
3735  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
3736  * Purpose:
3737  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
3738  * - return freeable pages to the main free memory pool.
3739  *
3740  * If we cannot acquire the cache chain mutex then just give up - we'll try
3741  * again on the next iteration.
3742  */
3743 static void cache_reap(void *unused)
3744 {
3745         struct kmem_cache *searchp;
3746         struct kmem_list3 *l3;
3747         int node = numa_node_id();
3748
3749         if (!mutex_trylock(&cache_chain_mutex)) {
3750                 /* Give up. Setup the next iteration. */
3751                 schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work),
3752                                       REAPTIMEOUT_CPUC);
3753                 return;
3754         }
3755
3756         list_for_each_entry(searchp, &cache_chain, next) {
3757                 check_irq_on();
3758
3759                 /*
3760                  * We only take the l3 lock if absolutely necessary and we
3761                  * have established with reasonable certainty that
3762                  * we can do some work if the lock was obtained.
3763                  */
3764                 l3 = searchp->nodelists[node];
3765
3766                 reap_alien(searchp, l3);
3767
3768                 drain_array(searchp, l3, cpu_cache_get(searchp), 0, node);
3769
3770                 /*
3771                  * These are racy checks but it does not matter
3772                  * if we skip one check or scan twice.
3773                  */
3774                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
3775                         goto next;
3776
3777                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
3778
3779                 drain_array(searchp, l3, l3->shared, 0, node);
3780
3781                 if (l3->free_touched)
3782                         l3->free_touched = 0;
3783                 else {
3784                         int freed;
3785
3786                         freed = drain_freelist(searchp, l3, (l3->free_limit +
3787                                 5 * searchp->num - 1) / (5 * searchp->num));
3788                         STATS_ADD_REAPED(searchp, freed);
3789                 }
3790 next:
3791                 cond_resched();
3792         }
3793         check_irq_on();
3794         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3795         next_reap_node();
3796         refresh_cpu_vm_stats(smp_processor_id());
3797         /* Set up the next iteration */
3798         schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work), REAPTIMEOUT_CPUC);
3799 }
3800
3801 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3802
3803 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
3804 {
3805         /*
3806          * Output format version, so at least we can change it
3807          * without _too_ many complaints.
3808          */
3809 #if STATS
3810         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
3811 #else
3812         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
3813 #endif
3814         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
3815                  "<objperslab> <pagesperslab>");
3816         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
3817         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
3818 #if STATS
3819         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
3820                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
3821         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
3822 #endif
3823         seq_putc(m, '\n');
3824 }
3825
3826 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
3827 {
3828         loff_t n = *pos;
3829         struct list_head *p;
3830
3831         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
3832         if (!n)
3833                 print_slabinfo_header(m);
3834         p = cache_chain.next;
3835         while (n--) {
3836                 p = p->next;
3837                 if (p == &cache_chain)
3838                         return NULL;
3839         }
3840         return list_entry(p, struct kmem_cache, next);
3841 }
3842
3843 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
3844 {
3845         struct kmem_cache *cachep = p;
3846         ++*pos;
3847         return cachep->next.next == &cache_chain ?
3848                 NULL : list_entry(cachep->next.next, struct kmem_cache, next);
3849 }
3850
3851 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
3852 {
3853         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3854 }
3855
3856 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
3857 {
3858         struct kmem_cache *cachep = p;
3859         struct slab *slabp;
3860         unsigned long active_objs;
3861         unsigned long num_objs;
3862         unsigned long active_slabs = 0;
3863         unsigned long num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
3864         const char *name;
3865         char *error = NULL;
3866         int node;
3867         struct kmem_list3 *l3;
3868
3869         active_objs = 0;
3870         num_slabs = 0;
3871         for_each_online_node(node) {
3872                 l3 = cachep->nodelists[node];
3873                 if (!l3)
3874                         continue;
3875
3876                 check_irq_on();
3877                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3878
3879                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
3880                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
3881                                 error = "slabs_full accounting error";
3882                         active_objs += cachep->num;
3883                         active_slabs++;
3884                 }
3885                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
3886                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
3887                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
3888                         if (!slabp->inuse && !error)
3889                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
3890                         active_objs += slabp->inuse;
3891                         active_slabs++;
3892                 }
3893                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list) {
3894                         if (slabp->inuse && !error)
3895                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
3896                         num_slabs++;
3897                 }
3898                 free_objects += l3->free_objects;
3899                 if (l3->shared)
3900                         shared_avail += l3->shared->avail;
3901
3902                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3903         }
3904         num_slabs += active_slabs;
3905         num_objs = num_slabs * cachep->num;
3906         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
3907                 error = "free_objects accounting error";
3908
3909         name = cachep->name;
3910         if (error)
3911                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
3912
3913         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
3914                    name, active_objs, num_objs, cachep->buffer_size,
3915                    cachep->num, (1 << cachep->gfporder));
3916         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
3917                    cachep->limit, cachep->batchcount, cachep->shared);
3918         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
3919                    active_slabs, num_slabs, shared_avail);
3920 #if STATS
3921         {                       /* list3 stats */
3922                 unsigned long high = cachep->high_mark;
3923                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
3924                 unsigned long grown = cachep->grown;
3925                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
3926                 unsigned long errors = cachep->errors;
3927                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
3928                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
3929                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
3930                 unsigned long overflows = cachep->node_overflow;
3931
3932                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu \
3933                                 %4lu %4lu %4lu %4lu %4lu", allocs, high, grown,
3934                                 reaped, errors, max_freeable, node_allocs,
3935                                 node_frees, overflows);
3936         }
3937         /* cpu stats */
3938         {
3939                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
3940                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
3941                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
3942                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
3943
3944                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
3945                            allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
3946         }
3947 #endif
3948         seq_putc(m, '\n');
3949         return 0;
3950 }
3951
3952 /*
3953  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
3954  *
3955  * Output layout:
3956  * cache-name
3957  * num-active-objs
3958  * total-objs
3959  * object size
3960  * num-active-slabs
3961  * total-slabs
3962  * num-pages-per-slab
3963  * + further values on SMP and with statistics enabled
3964  */
3965
3966 struct seq_operations slabinfo_op = {
3967         .start = s_start,
3968         .next = s_next,
3969         .stop = s_stop,
3970         .show = s_show,
3971 };
3972
3973 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
3974 /**
3975  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
3976  * @file: unused
3977  * @buffer: user buffer
3978  * @count: data length
3979  * @ppos: unused
3980  */
3981 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user * buffer,
3982                        size_t count, loff_t *ppos)
3983 {
3984         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE + 1], *tmp;
3985         int limit, batchcount, shared, res;
3986         struct kmem_cache *cachep;
3987
3988         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
3989                 return -EINVAL;
3990         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
3991                 return -EFAULT;
3992         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0';
3993
3994         tmp = strchr(kbuf, ' ');
3995         if (!tmp)
3996                 return -EINVAL;
3997         *tmp = '\0';
3998         tmp++;
3999         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
4000                 return -EINVAL;
4001
4002         /* Find the cache in the chain of caches. */
4003         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4004         res = -EINVAL;
4005         list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
4006                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
4007                         if (limit < 1 || batchcount < 1 ||
4008                                         batchcount > limit || shared < 0) {
4009                                 res = 0;
4010                         } else {
4011                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
4012                                                        batchcount, shared);
4013                         }
4014                         break;
4015                 }
4016         }
4017         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
4018         if (res >= 0)
4019                 res = count;
4020         return res;
4021 }
4022
4023 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4024
4025 static void *leaks_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4026 {
4027         loff_t n = *pos;
4028         struct list_head *p;
4029
4030         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4031         p = cache_chain.next;
4032         while (n--) {
4033                 p = p->next;
4034                 if (p == &cache_chain)
4035                         return NULL;
4036         }
4037         return list_entry(p, struct kmem_cache, next);
4038 }
4039
4040 static inline int add_caller(unsigned long *n, unsigned long v)
4041 {
4042         unsigned long *p;
4043         int l;
4044         if (!v)
4045                 return 1;
4046         l = n[1];
4047         p = n + 2;
4048         while (l) {
4049                 int i = l/2;
4050                 unsigned long *q = p + 2 * i;
4051                 if (*q == v) {
4052                         q[1]++;
4053                         return 1;
4054                 }
4055                 if (*q > v) {
4056                         l = i;
4057                 } else {
4058                         p = q + 2;
4059                         l -= i + 1;
4060                 }
4061         }
4062         if (++n[1] == n[0])
4063                 return 0;
4064         memmove(p + 2, p, n[1] * 2 * sizeof(unsigned long) - ((void *)p - (void *)n));
4065         p[0] = v;
4066         p[1] = 1;
4067         return 1;
4068 }
4069
4070 static void handle_slab(unsigned long *n, struct kmem_cache *c, struct slab *s)
4071 {
4072         void *p;
4073         int i;
4074         if (n[0] == n[1])
4075                 return;
4076         for (i = 0, p = s->s_mem; i < c->num; i++, p += c->buffer_size) {
4077                 if (slab_bufctl(s)[i] != BUFCTL_ACTIVE)
4078                         continue;
4079                 if (!add_caller(n, (unsigned long)*dbg_userword(c, p)))
4080                         return;
4081         }
4082 }
4083
4084 static void show_symbol(struct seq_file *m, unsigned long address)
4085 {
4086 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
4087         char *modname;
4088         const char *name;
4089         unsigned long offset, size;
4090         char namebuf[KSYM_NAME_LEN+1];
4091
4092         name = kallsyms_lookup(address, &size, &offset, &modname, namebuf);
4093
4094         if (name) {
4095                 seq_printf(m, "%s+%#lx/%#lx", name, offset, size);
4096                 if (modname)
4097                         seq_printf(m, " [%s]", modname);
4098                 return;
4099         }
4100 #endif
4101         seq_printf(m, "%p", (void *)address);
4102 }
4103
4104 static int leaks_show(struct seq_file *m, void *p)
4105 {
4106         struct kmem_cache *cachep = p;
4107         struct slab *slabp;
4108         struct kmem_list3 *l3;
4109         const char *name;
4110         unsigned long *n = m->private;
4111         int node;
4112         int i;
4113
4114         if (!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER))
4115                 return 0;
4116         if (!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE))
4117                 return 0;
4118
4119         /* OK, we can do it */
4120
4121         n[1] = 0;
4122
4123         for_each_online_node(node) {
4124                 l3 = cachep->nodelists[node];
4125                 if (!l3)
4126                         continue;
4127
4128                 check_irq_on();
4129                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4130
4131                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
4132                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4133                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
4134                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4135                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4136         }
4137         name = cachep->name;
4138         if (n[0] == n[1]) {
4139                 /* Increase the buffer size */
4140                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
4141                 m->private = kzalloc(n[0] * 4 * sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4142                 if (!m->private) {
4143                         /* Too bad, we are really out */
4144                         m->private = n;
4145                         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4146                         return -ENOMEM;
4147                 }
4148                 *(unsigned long *)m->private = n[0] * 2;
4149                 kfree(n);
4150                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4151                 /* Now make sure this entry will be retried */
4152                 m->count = m->size;
4153                 return 0;
4154         }
4155         for (i = 0; i < n[1]; i++) {
4156                 seq_printf(m, "%s: %lu ", name, n[2*i+3]);
4157                 show_symbol(m, n[2*i+2]);
4158                 seq_putc(m, '\n');
4159         }
4160         return 0;
4161 }
4162
4163 struct seq_operations slabstats_op = {
4164         .start = leaks_start,
4165         .next = s_next,
4166         .stop = s_stop,
4167         .show = leaks_show,
4168 };
4169 #endif
4170 #endif
4171
4172 /**
4173  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
4174  * @objp: Pointer to the object
4175  *
4176  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
4177  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
4178  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
4179  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
4180  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
4181  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
4182  * must not be freed during the duration of the call.
4183  */
4184 unsigned int ksize(const void *objp)
4185 {
4186         if (unlikely(objp == NULL))
4187                 return 0;
4188
4189         return obj_size(virt_to_cache(objp));
4190 }