Merge branch 'release' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/aegl/linux-2.6
[linux-2.6] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter <clameter@sgi.com>
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/seq_file.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/cpuset.h>
20 #include <linux/mempolicy.h>
21 #include <linux/ctype.h>
22 #include <linux/kallsyms.h>
23 #include <linux/memory.h>
24
25 /*
26  * Lock order:
27  *   1. slab_lock(page)
28  *   2. slab->list_lock
29  *
30  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
31  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
32  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
33  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
34  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
35  *   the page_struct of the slab.
36  *
37  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
38  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
39  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
40  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
41  *   modified without taking the list lock).
42  *
43  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
44  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
45  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
46  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
47  *   the list lock.
48  *
49  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
50  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
51  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
52  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
53  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
54  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
55  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
56  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
57  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
58  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
59  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
60  *   no danger of cacheline contention.
61  *
62  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
63  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
64  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
65  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
66  *
67  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
68  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
69  *
70  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
71  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
72  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
73  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
74  * cannot scan all objects.
75  *
76  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
77  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
78  * fast frees and allocs.
79  *
80  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
81  *
82  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
83  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
84  *                      such as satisfying allocations for a specific
85  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
86  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
87  *                      list operations. It is up to the processor holding
88  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
89  *                      when the slab is no longer needed.
90  *
91  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
92  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
93  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
94  *                      freelist that allows lockless access to
95  *                      free objects in addition to the regular freelist
96  *                      that requires the slab lock.
97  *
98  * PageError            Slab requires special handling due to debug
99  *                      options set. This moves slab handling out of
100  *                      the fast path and disables lockless freelists.
101  */
102
103 #define FROZEN (1 << PG_active)
104
105 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
106 #define SLABDEBUG (1 << PG_error)
107 #else
108 #define SLABDEBUG 0
109 #endif
110
111 static inline int SlabFrozen(struct page *page)
112 {
113         return page->flags & FROZEN;
114 }
115
116 static inline void SetSlabFrozen(struct page *page)
117 {
118         page->flags |= FROZEN;
119 }
120
121 static inline void ClearSlabFrozen(struct page *page)
122 {
123         page->flags &= ~FROZEN;
124 }
125
126 static inline int SlabDebug(struct page *page)
127 {
128         return page->flags & SLABDEBUG;
129 }
130
131 static inline void SetSlabDebug(struct page *page)
132 {
133         page->flags |= SLABDEBUG;
134 }
135
136 static inline void ClearSlabDebug(struct page *page)
137 {
138         page->flags &= ~SLABDEBUG;
139 }
140
141 /*
142  * Issues still to be resolved:
143  *
144  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
145  *
146  * - Variable sizing of the per node arrays
147  */
148
149 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
150 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
151
152 #if PAGE_SHIFT <= 12
153
154 /*
155  * Small page size. Make sure that we do not fragment memory
156  */
157 #define DEFAULT_MAX_ORDER 1
158 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 4
159
160 #else
161
162 /*
163  * Large page machines are customarily able to handle larger
164  * page orders.
165  */
166 #define DEFAULT_MAX_ORDER 2
167 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 8
168
169 #endif
170
171 /*
172  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
173  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
174  */
175 #define MIN_PARTIAL 5
176
177 /*
178  * Maximum number of desirable partial slabs.
179  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
180  * sort the partial list by the number of objects in the.
181  */
182 #define MAX_PARTIAL 10
183
184 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
185                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
186
187 /*
188  * Set of flags that will prevent slab merging
189  */
190 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
191                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
192
193 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
194                 SLAB_CACHE_DMA)
195
196 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
197 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
198 #endif
199
200 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
201 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
202 #endif
203
204 /* Internal SLUB flags */
205 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
206 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
207 #define __KMALLOC_CACHE         0x20000000 /* objects freed using kfree */
208 #define __PAGE_ALLOC_FALLBACK   0x10000000 /* Allow fallback to page alloc */
209
210 /* Not all arches define cache_line_size */
211 #ifndef cache_line_size
212 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
213 #endif
214
215 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
216
217 #ifdef CONFIG_SMP
218 static struct notifier_block slab_notifier;
219 #endif
220
221 static enum {
222         DOWN,           /* No slab functionality available */
223         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
224         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
225         SYSFS           /* Sysfs up */
226 } slab_state = DOWN;
227
228 /* A list of all slab caches on the system */
229 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
230 static LIST_HEAD(slab_caches);
231
232 /*
233  * Tracking user of a slab.
234  */
235 struct track {
236         void *addr;             /* Called from address */
237         int cpu;                /* Was running on cpu */
238         int pid;                /* Pid context */
239         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
240 };
241
242 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
243
244 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
245 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
246 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
247 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
248
249 #else
250 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
251 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
252                                                         { return 0; }
253 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
254 {
255         kfree(s);
256 }
257
258 #endif
259
260 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
261 {
262 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
263         c->stat[si]++;
264 #endif
265 }
266
267 /********************************************************************
268  *                      Core slab cache functions
269  *******************************************************************/
270
271 int slab_is_available(void)
272 {
273         return slab_state >= UP;
274 }
275
276 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
277 {
278 #ifdef CONFIG_NUMA
279         return s->node[node];
280 #else
281         return &s->local_node;
282 #endif
283 }
284
285 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
286 {
287 #ifdef CONFIG_SMP
288         return s->cpu_slab[cpu];
289 #else
290         return &s->cpu_slab;
291 #endif
292 }
293
294 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
295 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
296                                 struct page *page, const void *object)
297 {
298         void *base;
299
300         if (!object)
301                 return 1;
302
303         base = page_address(page);
304         if (object < base || object >= base + s->objects * s->size ||
305                 (object - base) % s->size) {
306                 return 0;
307         }
308
309         return 1;
310 }
311
312 /*
313  * Slow version of get and set free pointer.
314  *
315  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
316  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
317  * from the page struct.
318  */
319 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
320 {
321         return *(void **)(object + s->offset);
322 }
323
324 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
325 {
326         *(void **)(object + s->offset) = fp;
327 }
328
329 /* Loop over all objects in a slab */
330 #define for_each_object(__p, __s, __addr) \
331         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__s)->objects * (__s)->size;\
332                         __p += (__s)->size)
333
334 /* Scan freelist */
335 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
336         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
337
338 /* Determine object index from a given position */
339 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
340 {
341         return (p - addr) / s->size;
342 }
343
344 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
345 /*
346  * Debug settings:
347  */
348 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
349 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
350 #else
351 static int slub_debug;
352 #endif
353
354 static char *slub_debug_slabs;
355
356 /*
357  * Object debugging
358  */
359 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
360 {
361         int i, offset;
362         int newline = 1;
363         char ascii[17];
364
365         ascii[16] = 0;
366
367         for (i = 0; i < length; i++) {
368                 if (newline) {
369                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
370                         newline = 0;
371                 }
372                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
373                 offset = i % 16;
374                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
375                 if (offset == 15) {
376                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
377                         newline = 1;
378                 }
379         }
380         if (!newline) {
381                 i %= 16;
382                 while (i < 16) {
383                         printk(KERN_CONT "   ");
384                         ascii[i] = ' ';
385                         i++;
386                 }
387                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
388         }
389 }
390
391 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
392         enum track_item alloc)
393 {
394         struct track *p;
395
396         if (s->offset)
397                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
398         else
399                 p = object + s->inuse;
400
401         return p + alloc;
402 }
403
404 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
405                                 enum track_item alloc, void *addr)
406 {
407         struct track *p;
408
409         if (s->offset)
410                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
411         else
412                 p = object + s->inuse;
413
414         p += alloc;
415         if (addr) {
416                 p->addr = addr;
417                 p->cpu = smp_processor_id();
418                 p->pid = current ? current->pid : -1;
419                 p->when = jiffies;
420         } else
421                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
422 }
423
424 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
425 {
426         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
427                 return;
428
429         set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
430         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
431 }
432
433 static void print_track(const char *s, struct track *t)
434 {
435         if (!t->addr)
436                 return;
437
438         printk(KERN_ERR "INFO: %s in ", s);
439         __print_symbol("%s", (unsigned long)t->addr);
440         printk(" age=%lu cpu=%u pid=%d\n", jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
441 }
442
443 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
444 {
445         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
446                 return;
447
448         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
449         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
450 }
451
452 static void print_page_info(struct page *page)
453 {
454         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
455                 page, page->inuse, page->freelist, page->flags);
456
457 }
458
459 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
460 {
461         va_list args;
462         char buf[100];
463
464         va_start(args, fmt);
465         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
466         va_end(args);
467         printk(KERN_ERR "========================================"
468                         "=====================================\n");
469         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
470         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
471                         "-------------------------------------\n\n");
472 }
473
474 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
475 {
476         va_list args;
477         char buf[100];
478
479         va_start(args, fmt);
480         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
481         va_end(args);
482         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
483 }
484
485 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
486 {
487         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
488         u8 *addr = page_address(page);
489
490         print_tracking(s, p);
491
492         print_page_info(page);
493
494         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
495                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
496
497         if (p > addr + 16)
498                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
499
500         print_section("Object", p, min(s->objsize, 128));
501
502         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
503                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
504                         s->inuse - s->objsize);
505
506         if (s->offset)
507                 off = s->offset + sizeof(void *);
508         else
509                 off = s->inuse;
510
511         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
512                 off += 2 * sizeof(struct track);
513
514         if (off != s->size)
515                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
516                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
517
518         dump_stack();
519 }
520
521 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
522                         u8 *object, char *reason)
523 {
524         slab_bug(s, "%s", reason);
525         print_trailer(s, page, object);
526 }
527
528 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
529 {
530         va_list args;
531         char buf[100];
532
533         va_start(args, fmt);
534         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
535         va_end(args);
536         slab_bug(s, "%s", buf);
537         print_page_info(page);
538         dump_stack();
539 }
540
541 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
542 {
543         u8 *p = object;
544
545         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
546                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
547                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
548         }
549
550         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
551                 memset(p + s->objsize,
552                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
553                         s->inuse - s->objsize);
554 }
555
556 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
557 {
558         while (bytes) {
559                 if (*start != (u8)value)
560                         return start;
561                 start++;
562                 bytes--;
563         }
564         return NULL;
565 }
566
567 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
568                                                 void *from, void *to)
569 {
570         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
571         memset(from, data, to - from);
572 }
573
574 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
575                         u8 *object, char *what,
576                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
577 {
578         u8 *fault;
579         u8 *end;
580
581         fault = check_bytes(start, value, bytes);
582         if (!fault)
583                 return 1;
584
585         end = start + bytes;
586         while (end > fault && end[-1] == value)
587                 end--;
588
589         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
590         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
591                                         fault, end - 1, fault[0], value);
592         print_trailer(s, page, object);
593
594         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
595         return 0;
596 }
597
598 /*
599  * Object layout:
600  *
601  * object address
602  *      Bytes of the object to be managed.
603  *      If the freepointer may overlay the object then the free
604  *      pointer is the first word of the object.
605  *
606  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
607  *      0xa5 (POISON_END)
608  *
609  * object + s->objsize
610  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
611  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
612  *      objsize == inuse.
613  *
614  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
615  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
616  *
617  * object + s->inuse
618  *      Meta data starts here.
619  *
620  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
621  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
622  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
623  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
624  *              before the word boundary.
625  *
626  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
627  *
628  * object + s->size
629  *      Nothing is used beyond s->size.
630  *
631  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
632  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
633  * may be used with merged slabcaches.
634  */
635
636 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
637 {
638         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
639
640         if (s->offset)
641                 /* Freepointer is placed after the object. */
642                 off += sizeof(void *);
643
644         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
645                 /* We also have user information there */
646                 off += 2 * sizeof(struct track);
647
648         if (s->size == off)
649                 return 1;
650
651         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
652                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
653 }
654
655 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
656 {
657         u8 *start;
658         u8 *fault;
659         u8 *end;
660         int length;
661         int remainder;
662
663         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
664                 return 1;
665
666         start = page_address(page);
667         end = start + (PAGE_SIZE << s->order);
668         length = s->objects * s->size;
669         remainder = end - (start + length);
670         if (!remainder)
671                 return 1;
672
673         fault = check_bytes(start + length, POISON_INUSE, remainder);
674         if (!fault)
675                 return 1;
676         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
677                 end--;
678
679         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
680         print_section("Padding", start, length);
681
682         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
683         return 0;
684 }
685
686 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
687                                         void *object, int active)
688 {
689         u8 *p = object;
690         u8 *endobject = object + s->objsize;
691
692         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
693                 unsigned int red =
694                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
695
696                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
697                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
698                         return 0;
699         } else {
700                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
701                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
702                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
703                 }
704         }
705
706         if (s->flags & SLAB_POISON) {
707                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
708                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
709                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
710                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
711                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
712                         return 0;
713                 /*
714                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
715                  */
716                 check_pad_bytes(s, page, p);
717         }
718
719         if (!s->offset && active)
720                 /*
721                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
722                  * freepointer while object is allocated.
723                  */
724                 return 1;
725
726         /* Check free pointer validity */
727         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
728                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
729                 /*
730                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
731                  * of the free objects in this slab. May cause
732                  * another error because the object count is now wrong.
733                  */
734                 set_freepointer(s, p, NULL);
735                 return 0;
736         }
737         return 1;
738 }
739
740 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
741 {
742         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
743
744         if (!PageSlab(page)) {
745                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
746                 return 0;
747         }
748         if (page->inuse > s->objects) {
749                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
750                         s->name, page->inuse, s->objects);
751                 return 0;
752         }
753         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
754         slab_pad_check(s, page);
755         return 1;
756 }
757
758 /*
759  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
760  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
761  */
762 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
763 {
764         int nr = 0;
765         void *fp = page->freelist;
766         void *object = NULL;
767
768         while (fp && nr <= s->objects) {
769                 if (fp == search)
770                         return 1;
771                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
772                         if (object) {
773                                 object_err(s, page, object,
774                                         "Freechain corrupt");
775                                 set_freepointer(s, object, NULL);
776                                 break;
777                         } else {
778                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
779                                 page->freelist = NULL;
780                                 page->inuse = s->objects;
781                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
782                                 return 0;
783                         }
784                         break;
785                 }
786                 object = fp;
787                 fp = get_freepointer(s, object);
788                 nr++;
789         }
790
791         if (page->inuse != s->objects - nr) {
792                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
793                         "counted were %d", page->inuse, s->objects - nr);
794                 page->inuse = s->objects - nr;
795                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
796         }
797         return search == NULL;
798 }
799
800 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object, int alloc)
801 {
802         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
803                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
804                         s->name,
805                         alloc ? "alloc" : "free",
806                         object, page->inuse,
807                         page->freelist);
808
809                 if (!alloc)
810                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
811
812                 dump_stack();
813         }
814 }
815
816 /*
817  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
818  */
819 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
820 {
821         spin_lock(&n->list_lock);
822         list_add(&page->lru, &n->full);
823         spin_unlock(&n->list_lock);
824 }
825
826 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
827 {
828         struct kmem_cache_node *n;
829
830         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
831                 return;
832
833         n = get_node(s, page_to_nid(page));
834
835         spin_lock(&n->list_lock);
836         list_del(&page->lru);
837         spin_unlock(&n->list_lock);
838 }
839
840 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
841 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
842 {
843         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
844
845         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
846 }
847
848 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
849 {
850         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
851
852         /*
853          * May be called early in order to allocate a slab for the
854          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
855          * dilemma by deferring the increment of the count during
856          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
857          */
858         if (!NUMA_BUILD || n)
859                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
860 }
861 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
862 {
863         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
864
865         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
866 }
867
868 /* Object debug checks for alloc/free paths */
869 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
870                                                                 void *object)
871 {
872         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
873                 return;
874
875         init_object(s, object, 0);
876         init_tracking(s, object);
877 }
878
879 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
880                                                 void *object, void *addr)
881 {
882         if (!check_slab(s, page))
883                 goto bad;
884
885         if (!on_freelist(s, page, object)) {
886                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
887                 goto bad;
888         }
889
890         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
891                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
892                 goto bad;
893         }
894
895         if (!check_object(s, page, object, 0))
896                 goto bad;
897
898         /* Success perform special debug activities for allocs */
899         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
900                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
901         trace(s, page, object, 1);
902         init_object(s, object, 1);
903         return 1;
904
905 bad:
906         if (PageSlab(page)) {
907                 /*
908                  * If this is a slab page then lets do the best we can
909                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
910                  * as used avoids touching the remaining objects.
911                  */
912                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
913                 page->inuse = s->objects;
914                 page->freelist = NULL;
915         }
916         return 0;
917 }
918
919 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
920                                                 void *object, void *addr)
921 {
922         if (!check_slab(s, page))
923                 goto fail;
924
925         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
926                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
927                 goto fail;
928         }
929
930         if (on_freelist(s, page, object)) {
931                 object_err(s, page, object, "Object already free");
932                 goto fail;
933         }
934
935         if (!check_object(s, page, object, 1))
936                 return 0;
937
938         if (unlikely(s != page->slab)) {
939                 if (!PageSlab(page)) {
940                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
941                                 "outside of slab", object);
942                 } else if (!page->slab) {
943                         printk(KERN_ERR
944                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
945                                                 object);
946                         dump_stack();
947                 } else
948                         object_err(s, page, object,
949                                         "page slab pointer corrupt.");
950                 goto fail;
951         }
952
953         /* Special debug activities for freeing objects */
954         if (!SlabFrozen(page) && !page->freelist)
955                 remove_full(s, page);
956         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
957                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
958         trace(s, page, object, 0);
959         init_object(s, object, 0);
960         return 1;
961
962 fail:
963         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
964         return 0;
965 }
966
967 static int __init setup_slub_debug(char *str)
968 {
969         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
970         if (*str++ != '=' || !*str)
971                 /*
972                  * No options specified. Switch on full debugging.
973                  */
974                 goto out;
975
976         if (*str == ',')
977                 /*
978                  * No options but restriction on slabs. This means full
979                  * debugging for slabs matching a pattern.
980                  */
981                 goto check_slabs;
982
983         slub_debug = 0;
984         if (*str == '-')
985                 /*
986                  * Switch off all debugging measures.
987                  */
988                 goto out;
989
990         /*
991          * Determine which debug features should be switched on
992          */
993         for (; *str && *str != ','; str++) {
994                 switch (tolower(*str)) {
995                 case 'f':
996                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
997                         break;
998                 case 'z':
999                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1000                         break;
1001                 case 'p':
1002                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1003                         break;
1004                 case 'u':
1005                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1006                         break;
1007                 case 't':
1008                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1009                         break;
1010                 default:
1011                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1012                                 "unknown. skipped\n", *str);
1013                 }
1014         }
1015
1016 check_slabs:
1017         if (*str == ',')
1018                 slub_debug_slabs = str + 1;
1019 out:
1020         return 1;
1021 }
1022
1023 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1024
1025 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1026         unsigned long flags, const char *name,
1027         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
1028 {
1029         /*
1030          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1031          */
1032         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1033             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1034                         flags |= slub_debug;
1035
1036         return flags;
1037 }
1038 #else
1039 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1040                         struct page *page, void *object) {}
1041
1042 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1043         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1044
1045 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1046         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1047
1048 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1049                         { return 1; }
1050 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1051                         void *object, int active) { return 1; }
1052 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1053 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1054         unsigned long flags, const char *name,
1055         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
1056 {
1057         return flags;
1058 }
1059 #define slub_debug 0
1060
1061 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1062                                                         { return 0; }
1063 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node) {}
1064 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node) {}
1065 #endif
1066 /*
1067  * Slab allocation and freeing
1068  */
1069 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1070 {
1071         struct page *page;
1072         int pages = 1 << s->order;
1073
1074         flags |= s->allocflags;
1075
1076         if (node == -1)
1077                 page = alloc_pages(flags, s->order);
1078         else
1079                 page = alloc_pages_node(node, flags, s->order);
1080
1081         if (!page)
1082                 return NULL;
1083
1084         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1085                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1086                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1087                 pages);
1088
1089         return page;
1090 }
1091
1092 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1093                                 void *object)
1094 {
1095         setup_object_debug(s, page, object);
1096         if (unlikely(s->ctor))
1097                 s->ctor(s, object);
1098 }
1099
1100 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1101 {
1102         struct page *page;
1103         void *start;
1104         void *last;
1105         void *p;
1106
1107         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1108
1109         page = allocate_slab(s,
1110                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1111         if (!page)
1112                 goto out;
1113
1114         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page));
1115         page->slab = s;
1116         page->flags |= 1 << PG_slab;
1117         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1118                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1119                 SetSlabDebug(page);
1120
1121         start = page_address(page);
1122
1123         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1124                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << s->order);
1125
1126         last = start;
1127         for_each_object(p, s, start) {
1128                 setup_object(s, page, last);
1129                 set_freepointer(s, last, p);
1130                 last = p;
1131         }
1132         setup_object(s, page, last);
1133         set_freepointer(s, last, NULL);
1134
1135         page->freelist = start;
1136         page->inuse = 0;
1137 out:
1138         return page;
1139 }
1140
1141 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1142 {
1143         int pages = 1 << s->order;
1144
1145         if (unlikely(SlabDebug(page))) {
1146                 void *p;
1147
1148                 slab_pad_check(s, page);
1149                 for_each_object(p, s, page_address(page))
1150                         check_object(s, page, p, 0);
1151                 ClearSlabDebug(page);
1152         }
1153
1154         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1155                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1156                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1157                 -pages);
1158
1159         __ClearPageSlab(page);
1160         reset_page_mapcount(page);
1161         __free_pages(page, s->order);
1162 }
1163
1164 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1165 {
1166         struct page *page;
1167
1168         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1169         __free_slab(page->slab, page);
1170 }
1171
1172 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1173 {
1174         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1175                 /*
1176                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1177                  */
1178                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1179
1180                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1181         } else
1182                 __free_slab(s, page);
1183 }
1184
1185 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1186 {
1187         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page));
1188         free_slab(s, page);
1189 }
1190
1191 /*
1192  * Per slab locking using the pagelock
1193  */
1194 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1195 {
1196         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1197 }
1198
1199 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1200 {
1201         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1202 }
1203
1204 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1205 {
1206         int rc = 1;
1207
1208         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1209         return rc;
1210 }
1211
1212 /*
1213  * Management of partially allocated slabs
1214  */
1215 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1216                                 struct page *page, int tail)
1217 {
1218         spin_lock(&n->list_lock);
1219         n->nr_partial++;
1220         if (tail)
1221                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1222         else
1223                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1224         spin_unlock(&n->list_lock);
1225 }
1226
1227 static void remove_partial(struct kmem_cache *s,
1228                                                 struct page *page)
1229 {
1230         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1231
1232         spin_lock(&n->list_lock);
1233         list_del(&page->lru);
1234         n->nr_partial--;
1235         spin_unlock(&n->list_lock);
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Lock slab and remove from the partial list.
1240  *
1241  * Must hold list_lock.
1242  */
1243 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1244 {
1245         if (slab_trylock(page)) {
1246                 list_del(&page->lru);
1247                 n->nr_partial--;
1248                 SetSlabFrozen(page);
1249                 return 1;
1250         }
1251         return 0;
1252 }
1253
1254 /*
1255  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1256  */
1257 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1258 {
1259         struct page *page;
1260
1261         /*
1262          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1263          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1264          * partial slab and there is none available then get_partials()
1265          * will return NULL.
1266          */
1267         if (!n || !n->nr_partial)
1268                 return NULL;
1269
1270         spin_lock(&n->list_lock);
1271         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1272                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1273                         goto out;
1274         page = NULL;
1275 out:
1276         spin_unlock(&n->list_lock);
1277         return page;
1278 }
1279
1280 /*
1281  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1282  */
1283 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1284 {
1285 #ifdef CONFIG_NUMA
1286         struct zonelist *zonelist;
1287         struct zone **z;
1288         struct page *page;
1289
1290         /*
1291          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1292          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1293          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1294          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1295          *
1296          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1297          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1298          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1299          * from other nodes and filled up.
1300          *
1301          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1302          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1303          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1304          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1305          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1306          * with available objects.
1307          */
1308         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1309                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1310                 return NULL;
1311
1312         zonelist = &NODE_DATA(
1313                 slab_node(current->mempolicy))->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
1314         for (z = zonelist->zones; *z; z++) {
1315                 struct kmem_cache_node *n;
1316
1317                 n = get_node(s, zone_to_nid(*z));
1318
1319                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(*z, flags) &&
1320                                 n->nr_partial > MIN_PARTIAL) {
1321                         page = get_partial_node(n);
1322                         if (page)
1323                                 return page;
1324                 }
1325         }
1326 #endif
1327         return NULL;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * Get a partial page, lock it and return it.
1332  */
1333 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1334 {
1335         struct page *page;
1336         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1337
1338         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1339         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1340                 return page;
1341
1342         return get_any_partial(s, flags);
1343 }
1344
1345 /*
1346  * Move a page back to the lists.
1347  *
1348  * Must be called with the slab lock held.
1349  *
1350  * On exit the slab lock will have been dropped.
1351  */
1352 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1353 {
1354         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1355         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1356
1357         ClearSlabFrozen(page);
1358         if (page->inuse) {
1359
1360                 if (page->freelist) {
1361                         add_partial(n, page, tail);
1362                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1363                 } else {
1364                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1365                         if (SlabDebug(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1366                                 add_full(n, page);
1367                 }
1368                 slab_unlock(page);
1369         } else {
1370                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1371                 if (n->nr_partial < MIN_PARTIAL) {
1372                         /*
1373                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1374                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1375                          * to come after the other slabs with objects in
1376                          * so that the others get filled first. That way the
1377                          * size of the partial list stays small.
1378                          *
1379                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from the
1380                          * partial list.
1381                          */
1382                         add_partial(n, page, 1);
1383                         slab_unlock(page);
1384                 } else {
1385                         slab_unlock(page);
1386                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1387                         discard_slab(s, page);
1388                 }
1389         }
1390 }
1391
1392 /*
1393  * Remove the cpu slab
1394  */
1395 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1396 {
1397         struct page *page = c->page;
1398         int tail = 1;
1399
1400         if (page->freelist)
1401                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1402         /*
1403          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1404          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1405          * to occur.
1406          */
1407         while (unlikely(c->freelist)) {
1408                 void **object;
1409
1410                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1411
1412                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1413                 object = c->freelist;
1414                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1415
1416                 /* And put onto the regular freelist */
1417                 object[c->offset] = page->freelist;
1418                 page->freelist = object;
1419                 page->inuse--;
1420         }
1421         c->page = NULL;
1422         unfreeze_slab(s, page, tail);
1423 }
1424
1425 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1426 {
1427         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1428         slab_lock(c->page);
1429         deactivate_slab(s, c);
1430 }
1431
1432 /*
1433  * Flush cpu slab.
1434  *
1435  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1436  */
1437 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1438 {
1439         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1440
1441         if (likely(c && c->page))
1442                 flush_slab(s, c);
1443 }
1444
1445 static void flush_cpu_slab(void *d)
1446 {
1447         struct kmem_cache *s = d;
1448
1449         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1450 }
1451
1452 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1453 {
1454 #ifdef CONFIG_SMP
1455         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1456 #else
1457         unsigned long flags;
1458
1459         local_irq_save(flags);
1460         flush_cpu_slab(s);
1461         local_irq_restore(flags);
1462 #endif
1463 }
1464
1465 /*
1466  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1467  * locality expectations.
1468  */
1469 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1470 {
1471 #ifdef CONFIG_NUMA
1472         if (node != -1 && c->node != node)
1473                 return 0;
1474 #endif
1475         return 1;
1476 }
1477
1478 /*
1479  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1480  * debugging duties.
1481  *
1482  * Interrupts are disabled.
1483  *
1484  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1485  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1486  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1487  *
1488  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1489  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1490  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1491  *
1492  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1493  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1494  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1495  */
1496 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1497                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1498 {
1499         void **object;
1500         struct page *new;
1501
1502         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1503         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1504
1505         if (!c->page)
1506                 goto new_slab;
1507
1508         slab_lock(c->page);
1509         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1510                 goto another_slab;
1511
1512         stat(c, ALLOC_REFILL);
1513
1514 load_freelist:
1515         object = c->page->freelist;
1516         if (unlikely(!object))
1517                 goto another_slab;
1518         if (unlikely(SlabDebug(c->page)))
1519                 goto debug;
1520
1521         c->freelist = object[c->offset];
1522         c->page->inuse = s->objects;
1523         c->page->freelist = NULL;
1524         c->node = page_to_nid(c->page);
1525 unlock_out:
1526         slab_unlock(c->page);
1527         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1528         return object;
1529
1530 another_slab:
1531         deactivate_slab(s, c);
1532
1533 new_slab:
1534         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1535         if (new) {
1536                 c->page = new;
1537                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1538                 goto load_freelist;
1539         }
1540
1541         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1542                 local_irq_enable();
1543
1544         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1545
1546         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1547                 local_irq_disable();
1548
1549         if (new) {
1550                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1551                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1552                 if (c->page)
1553                         flush_slab(s, c);
1554                 slab_lock(new);
1555                 SetSlabFrozen(new);
1556                 c->page = new;
1557                 goto load_freelist;
1558         }
1559
1560         /*
1561          * No memory available.
1562          *
1563          * If the slab uses higher order allocs but the object is
1564          * smaller than a page size then we can fallback in emergencies
1565          * to the page allocator via kmalloc_large. The page allocator may
1566          * have failed to obtain a higher order page and we can try to
1567          * allocate a single page if the object fits into a single page.
1568          * That is only possible if certain conditions are met that are being
1569          * checked when a slab is created.
1570          */
1571         if (!(gfpflags & __GFP_NORETRY) &&
1572                                 (s->flags & __PAGE_ALLOC_FALLBACK)) {
1573                 if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1574                         local_irq_enable();
1575                 object = kmalloc_large(s->objsize, gfpflags);
1576                 if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1577                         local_irq_disable();
1578                 return object;
1579         }
1580         return NULL;
1581 debug:
1582         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1583                 goto another_slab;
1584
1585         c->page->inuse++;
1586         c->page->freelist = object[c->offset];
1587         c->node = -1;
1588         goto unlock_out;
1589 }
1590
1591 /*
1592  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1593  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1594  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1595  *
1596  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1597  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1598  *
1599  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1600  */
1601 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1602                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1603 {
1604         void **object;
1605         struct kmem_cache_cpu *c;
1606         unsigned long flags;
1607
1608         local_irq_save(flags);
1609         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1610         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1611
1612                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1613
1614         else {
1615                 object = c->freelist;
1616                 c->freelist = object[c->offset];
1617                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1618         }
1619         local_irq_restore(flags);
1620
1621         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1622                 memset(object, 0, c->objsize);
1623
1624         return object;
1625 }
1626
1627 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1628 {
1629         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1630 }
1631 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1632
1633 #ifdef CONFIG_NUMA
1634 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1635 {
1636         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1637 }
1638 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1639 #endif
1640
1641 /*
1642  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1643  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1644  *
1645  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1646  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1647  * handling required then we can return immediately.
1648  */
1649 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1650                                 void *x, void *addr, unsigned int offset)
1651 {
1652         void *prior;
1653         void **object = (void *)x;
1654         struct kmem_cache_cpu *c;
1655
1656         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1657         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1658         slab_lock(page);
1659
1660         if (unlikely(SlabDebug(page)))
1661                 goto debug;
1662
1663 checks_ok:
1664         prior = object[offset] = page->freelist;
1665         page->freelist = object;
1666         page->inuse--;
1667
1668         if (unlikely(SlabFrozen(page))) {
1669                 stat(c, FREE_FROZEN);
1670                 goto out_unlock;
1671         }
1672
1673         if (unlikely(!page->inuse))
1674                 goto slab_empty;
1675
1676         /*
1677          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1678          * then add it.
1679          */
1680         if (unlikely(!prior)) {
1681                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1682                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1683         }
1684
1685 out_unlock:
1686         slab_unlock(page);
1687         return;
1688
1689 slab_empty:
1690         if (prior) {
1691                 /*
1692                  * Slab still on the partial list.
1693                  */
1694                 remove_partial(s, page);
1695                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1696         }
1697         slab_unlock(page);
1698         stat(c, FREE_SLAB);
1699         discard_slab(s, page);
1700         return;
1701
1702 debug:
1703         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1704                 goto out_unlock;
1705         goto checks_ok;
1706 }
1707
1708 /*
1709  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1710  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1711  *
1712  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1713  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1714  * the item before.
1715  *
1716  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1717  * with all sorts of special processing.
1718  */
1719 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1720                         struct page *page, void *x, void *addr)
1721 {
1722         void **object = (void *)x;
1723         struct kmem_cache_cpu *c;
1724         unsigned long flags;
1725
1726         local_irq_save(flags);
1727         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1728         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1729         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1730                 object[c->offset] = c->freelist;
1731                 c->freelist = object;
1732                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1733         } else
1734                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1735
1736         local_irq_restore(flags);
1737 }
1738
1739 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1740 {
1741         struct page *page;
1742
1743         page = virt_to_head_page(x);
1744
1745         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1746 }
1747 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1748
1749 /* Figure out on which slab object the object resides */
1750 static struct page *get_object_page(const void *x)
1751 {
1752         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1753
1754         if (!PageSlab(page))
1755                 return NULL;
1756
1757         return page;
1758 }
1759
1760 /*
1761  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1762  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1763  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1764  * another.
1765  *
1766  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1767  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1768  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1769  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1770  * locking overhead.
1771  */
1772
1773 /*
1774  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1775  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1776  * and increases the number of allocations possible without having to
1777  * take the list_lock.
1778  */
1779 static int slub_min_order;
1780 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1781 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1782
1783 /*
1784  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1785  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1786  */
1787 static int slub_nomerge;
1788
1789 /*
1790  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1791  *
1792  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1793  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1794  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1795  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1796  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/8th of the slab
1797  * would be wasted.
1798  *
1799  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1800  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1801  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1802  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1803  *
1804  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1805  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1806  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1807  * of space in favor of a small page order.
1808  *
1809  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1810  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1811  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1812  * the smallest order which will fit the object.
1813  */
1814 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1815                                 int max_order, int fract_leftover)
1816 {
1817         int order;
1818         int rem;
1819         int min_order = slub_min_order;
1820
1821         for (order = max(min_order,
1822                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1823                         order <= max_order; order++) {
1824
1825                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1826
1827                 if (slab_size < min_objects * size)
1828                         continue;
1829
1830                 rem = slab_size % size;
1831
1832                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1833                         break;
1834
1835         }
1836
1837         return order;
1838 }
1839
1840 static inline int calculate_order(int size)
1841 {
1842         int order;
1843         int min_objects;
1844         int fraction;
1845
1846         /*
1847          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1848          * works by first attempting to generate a layout with
1849          * the best configuration and backing off gradually.
1850          *
1851          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1852          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1853          */
1854         min_objects = slub_min_objects;
1855         while (min_objects > 1) {
1856                 fraction = 8;
1857                 while (fraction >= 4) {
1858                         order = slab_order(size, min_objects,
1859                                                 slub_max_order, fraction);
1860                         if (order <= slub_max_order)
1861                                 return order;
1862                         fraction /= 2;
1863                 }
1864                 min_objects /= 2;
1865         }
1866
1867         /*
1868          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1869          * lets see if we can place a single object there.
1870          */
1871         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1872         if (order <= slub_max_order)
1873                 return order;
1874
1875         /*
1876          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1877          */
1878         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1879         if (order <= MAX_ORDER)
1880                 return order;
1881         return -ENOSYS;
1882 }
1883
1884 /*
1885  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1886  */
1887 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1888                 unsigned long align, unsigned long size)
1889 {
1890         /*
1891          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1892          * suggestion if the object is sufficiently large.
1893          *
1894          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1895          * alignment though. If that is greater then use it.
1896          */
1897         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1898                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1899                 while (size <= ralign / 2)
1900                         ralign /= 2;
1901                 align = max(align, ralign);
1902         }
1903
1904         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1905                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1906
1907         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1908 }
1909
1910 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1911                         struct kmem_cache_cpu *c)
1912 {
1913         c->page = NULL;
1914         c->freelist = NULL;
1915         c->node = 0;
1916         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1917         c->objsize = s->objsize;
1918 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1919         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1920 #endif
1921 }
1922
1923 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1924 {
1925         n->nr_partial = 0;
1926         spin_lock_init(&n->list_lock);
1927         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1928 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1929         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1930         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1931 #endif
1932 }
1933
1934 #ifdef CONFIG_SMP
1935 /*
1936  * Per cpu array for per cpu structures.
1937  *
1938  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1939  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1940  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1941  * beneficial for the kmalloc caches.
1942  *
1943  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1944  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1945  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1946  *
1947  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1948  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1949  */
1950 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1951
1952 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1953                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1954
1955 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1956 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
1957
1958 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1959                                                         int cpu, gfp_t flags)
1960 {
1961         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1962
1963         if (c)
1964                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1965                                 (void *)c->freelist;
1966         else {
1967                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1968                 c = kmalloc_node(
1969                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
1970                         flags, cpu_to_node(cpu));
1971                 if (!c)
1972                         return NULL;
1973         }
1974
1975         init_kmem_cache_cpu(s, c);
1976         return c;
1977 }
1978
1979 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
1980 {
1981         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
1982                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
1983                 kfree(c);
1984                 return;
1985         }
1986         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1987         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
1988 }
1989
1990 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
1991 {
1992         int cpu;
1993
1994         for_each_online_cpu(cpu) {
1995                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1996
1997                 if (c) {
1998                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
1999                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2000                 }
2001         }
2002 }
2003
2004 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2005 {
2006         int cpu;
2007
2008         for_each_online_cpu(cpu) {
2009                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2010
2011                 if (c)
2012                         continue;
2013
2014                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2015                 if (!c) {
2016                         free_kmem_cache_cpus(s);
2017                         return 0;
2018                 }
2019                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2020         }
2021         return 1;
2022 }
2023
2024 /*
2025  * Initialize the per cpu array.
2026  */
2027 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2028 {
2029         int i;
2030
2031         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
2032                 return;
2033
2034         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2035                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2036
2037         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
2038 }
2039
2040 static void __init init_alloc_cpu(void)
2041 {
2042         int cpu;
2043
2044         for_each_online_cpu(cpu)
2045                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2046   }
2047
2048 #else
2049 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2050 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2051
2052 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2053 {
2054         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2055         return 1;
2056 }
2057 #endif
2058
2059 #ifdef CONFIG_NUMA
2060 /*
2061  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2062  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2063  * possible.
2064  *
2065  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2066  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2067  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2068  */
2069 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
2070                                                            int node)
2071 {
2072         struct page *page;
2073         struct kmem_cache_node *n;
2074         unsigned long flags;
2075
2076         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2077
2078         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2079
2080         BUG_ON(!page);
2081         if (page_to_nid(page) != node) {
2082                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2083                                 "node %d\n", node);
2084                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2085                                 "in order to be able to continue\n");
2086         }
2087
2088         n = page->freelist;
2089         BUG_ON(!n);
2090         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2091         page->inuse++;
2092         kmalloc_caches->node[node] = n;
2093 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2094         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2095         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2096 #endif
2097         init_kmem_cache_node(n);
2098         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node);
2099
2100         /*
2101          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2102          * so even though there cannot be a race this early in
2103          * the boot sequence, we still disable irqs.
2104          */
2105         local_irq_save(flags);
2106         add_partial(n, page, 0);
2107         local_irq_restore(flags);
2108         return n;
2109 }
2110
2111 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2112 {
2113         int node;
2114
2115         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2116                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2117                 if (n && n != &s->local_node)
2118                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2119                 s->node[node] = NULL;
2120         }
2121 }
2122
2123 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2124 {
2125         int node;
2126         int local_node;
2127
2128         if (slab_state >= UP)
2129                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2130         else
2131                 local_node = 0;
2132
2133         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2134                 struct kmem_cache_node *n;
2135
2136                 if (local_node == node)
2137                         n = &s->local_node;
2138                 else {
2139                         if (slab_state == DOWN) {
2140                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
2141                                                                 node);
2142                                 continue;
2143                         }
2144                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2145                                                         gfpflags, node);
2146
2147                         if (!n) {
2148                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2149                                 return 0;
2150                         }
2151
2152                 }
2153                 s->node[node] = n;
2154                 init_kmem_cache_node(n);
2155         }
2156         return 1;
2157 }
2158 #else
2159 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2160 {
2161 }
2162
2163 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2164 {
2165         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
2166         return 1;
2167 }
2168 #endif
2169
2170 /*
2171  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2172  * a slab object.
2173  */
2174 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
2175 {
2176         unsigned long flags = s->flags;
2177         unsigned long size = s->objsize;
2178         unsigned long align = s->align;
2179
2180         /*
2181          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2182          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2183          * the possible location of the free pointer.
2184          */
2185         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2186
2187 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2188         /*
2189          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2190          * the slab may touch the object after free or before allocation
2191          * then we should never poison the object itself.
2192          */
2193         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2194                         !s->ctor)
2195                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2196         else
2197                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2198
2199
2200         /*
2201          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2202          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2203          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2204          */
2205         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2206                 size += sizeof(void *);
2207 #endif
2208
2209         /*
2210          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2211          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2212          */
2213         s->inuse = size;
2214
2215         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2216                 s->ctor)) {
2217                 /*
2218                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2219                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2220                  * kmem_cache_free.
2221                  *
2222                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2223                  * destructor or are poisoning the objects.
2224                  */
2225                 s->offset = size;
2226                 size += sizeof(void *);
2227         }
2228
2229 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2230         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2231                 /*
2232                  * Need to store information about allocs and frees after
2233                  * the object.
2234                  */
2235                 size += 2 * sizeof(struct track);
2236
2237         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2238                 /*
2239                  * Add some empty padding so that we can catch
2240                  * overwrites from earlier objects rather than let
2241                  * tracking information or the free pointer be
2242                  * corrupted if an user writes before the start
2243                  * of the object.
2244                  */
2245                 size += sizeof(void *);
2246 #endif
2247
2248         /*
2249          * Determine the alignment based on various parameters that the
2250          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2251          * on bootup.
2252          */
2253         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2254
2255         /*
2256          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2257          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2258          * each object to conform to the alignment.
2259          */
2260         size = ALIGN(size, align);
2261         s->size = size;
2262
2263         if ((flags & __KMALLOC_CACHE) &&
2264                         PAGE_SIZE / size < slub_min_objects) {
2265                 /*
2266                  * Kmalloc cache that would not have enough objects in
2267                  * an order 0 page. Kmalloc slabs can fallback to
2268                  * page allocator order 0 allocs so take a reasonably large
2269                  * order that will allows us a good number of objects.
2270                  */
2271                 s->order = max(slub_max_order, PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER);
2272                 s->flags |= __PAGE_ALLOC_FALLBACK;
2273                 s->allocflags |= __GFP_NOWARN;
2274         } else
2275                 s->order = calculate_order(size);
2276
2277         if (s->order < 0)
2278                 return 0;
2279
2280         s->allocflags = 0;
2281         if (s->order)
2282                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2283
2284         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2285                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2286
2287         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2288                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2289
2290         /*
2291          * Determine the number of objects per slab
2292          */
2293         s->objects = (PAGE_SIZE << s->order) / size;
2294
2295         return !!s->objects;
2296
2297 }
2298
2299 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2300                 const char *name, size_t size,
2301                 size_t align, unsigned long flags,
2302                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
2303 {
2304         memset(s, 0, kmem_size);
2305         s->name = name;
2306         s->ctor = ctor;
2307         s->objsize = size;
2308         s->align = align;
2309         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2310
2311         if (!calculate_sizes(s))
2312                 goto error;
2313
2314         s->refcount = 1;
2315 #ifdef CONFIG_NUMA
2316         s->remote_node_defrag_ratio = 100;
2317 #endif
2318         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2319                 goto error;
2320
2321         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2322                 return 1;
2323         free_kmem_cache_nodes(s);
2324 error:
2325         if (flags & SLAB_PANIC)
2326                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2327                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2328                         s->name, (unsigned long)size, s->size, s->order,
2329                         s->offset, flags);
2330         return 0;
2331 }
2332
2333 /*
2334  * Check if a given pointer is valid
2335  */
2336 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2337 {
2338         struct page *page;
2339
2340         page = get_object_page(object);
2341
2342         if (!page || s != page->slab)
2343                 /* No slab or wrong slab */
2344                 return 0;
2345
2346         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2347                 return 0;
2348
2349         /*
2350          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2351          * But this would be too expensive and it seems that the main
2352          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2353          * to a certain slab.
2354          */
2355         return 1;
2356 }
2357 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2358
2359 /*
2360  * Determine the size of a slab object
2361  */
2362 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2363 {
2364         return s->objsize;
2365 }
2366 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2367
2368 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2369 {
2370         return s->name;
2371 }
2372 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2373
2374 /*
2375  * Attempt to free all slabs on a node. Return the number of slabs we
2376  * were unable to free.
2377  */
2378 static int free_list(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n,
2379                         struct list_head *list)
2380 {
2381         int slabs_inuse = 0;
2382         unsigned long flags;
2383         struct page *page, *h;
2384
2385         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2386         list_for_each_entry_safe(page, h, list, lru)
2387                 if (!page->inuse) {
2388                         list_del(&page->lru);
2389                         discard_slab(s, page);
2390                 } else
2391                         slabs_inuse++;
2392         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2393         return slabs_inuse;
2394 }
2395
2396 /*
2397  * Release all resources used by a slab cache.
2398  */
2399 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2400 {
2401         int node;
2402
2403         flush_all(s);
2404
2405         /* Attempt to free all objects */
2406         free_kmem_cache_cpus(s);
2407         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2408                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2409
2410                 n->nr_partial -= free_list(s, n, &n->partial);
2411                 if (slabs_node(s, node))
2412                         return 1;
2413         }
2414         free_kmem_cache_nodes(s);
2415         return 0;
2416 }
2417
2418 /*
2419  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2420  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2421  */
2422 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2423 {
2424         down_write(&slub_lock);
2425         s->refcount--;
2426         if (!s->refcount) {
2427                 list_del(&s->list);
2428                 up_write(&slub_lock);
2429                 if (kmem_cache_close(s))
2430                         WARN_ON(1);
2431                 sysfs_slab_remove(s);
2432         } else
2433                 up_write(&slub_lock);
2434 }
2435 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2436
2437 /********************************************************************
2438  *              Kmalloc subsystem
2439  *******************************************************************/
2440
2441 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1] __cacheline_aligned;
2442 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2443
2444 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2445 {
2446         get_option(&str, &slub_min_order);
2447
2448         return 1;
2449 }
2450
2451 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2452
2453 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2454 {
2455         get_option(&str, &slub_max_order);
2456
2457         return 1;
2458 }
2459
2460 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2461
2462 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2463 {
2464         get_option(&str, &slub_min_objects);
2465
2466         return 1;
2467 }
2468
2469 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2470
2471 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2472 {
2473         slub_nomerge = 1;
2474         return 1;
2475 }
2476
2477 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2478
2479 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2480                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2481 {
2482         unsigned int flags = 0;
2483
2484         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2485                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2486
2487         down_write(&slub_lock);
2488         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2489                         flags | __KMALLOC_CACHE, NULL))
2490                 goto panic;
2491
2492         list_add(&s->list, &slab_caches);
2493         up_write(&slub_lock);
2494         if (sysfs_slab_add(s))
2495                 goto panic;
2496         return s;
2497
2498 panic:
2499         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2500 }
2501
2502 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2503 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT + 1];
2504
2505 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2506 {
2507         struct kmem_cache *s;
2508
2509         down_write(&slub_lock);
2510         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2511                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2512                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2513                         sysfs_slab_add(s);
2514                 }
2515         }
2516         up_write(&slub_lock);
2517 }
2518
2519 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2520
2521 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2522 {
2523         struct kmem_cache *s;
2524         char *text;
2525         size_t realsize;
2526
2527         s = kmalloc_caches_dma[index];
2528         if (s)
2529                 return s;
2530
2531         /* Dynamically create dma cache */
2532         if (flags & __GFP_WAIT)
2533                 down_write(&slub_lock);
2534         else {
2535                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2536                         goto out;
2537         }
2538
2539         if (kmalloc_caches_dma[index])
2540                 goto unlock_out;
2541
2542         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2543         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2544                          (unsigned int)realsize);
2545         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2546
2547         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2548                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2549                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2550                 kfree(s);
2551                 kfree(text);
2552                 goto unlock_out;
2553         }
2554
2555         list_add(&s->list, &slab_caches);
2556         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2557
2558         schedule_work(&sysfs_add_work);
2559
2560 unlock_out:
2561         up_write(&slub_lock);
2562 out:
2563         return kmalloc_caches_dma[index];
2564 }
2565 #endif
2566
2567 /*
2568  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2569  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2570  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2571  * fls.
2572  */
2573 static s8 size_index[24] = {
2574         3,      /* 8 */
2575         4,      /* 16 */
2576         5,      /* 24 */
2577         5,      /* 32 */
2578         6,      /* 40 */
2579         6,      /* 48 */
2580         6,      /* 56 */
2581         6,      /* 64 */
2582         1,      /* 72 */
2583         1,      /* 80 */
2584         1,      /* 88 */
2585         1,      /* 96 */
2586         7,      /* 104 */
2587         7,      /* 112 */
2588         7,      /* 120 */
2589         7,      /* 128 */
2590         2,      /* 136 */
2591         2,      /* 144 */
2592         2,      /* 152 */
2593         2,      /* 160 */
2594         2,      /* 168 */
2595         2,      /* 176 */
2596         2,      /* 184 */
2597         2       /* 192 */
2598 };
2599
2600 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2601 {
2602         int index;
2603
2604         if (size <= 192) {
2605                 if (!size)
2606                         return ZERO_SIZE_PTR;
2607
2608                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2609         } else
2610                 index = fls(size - 1);
2611
2612 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2613         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2614                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2615
2616 #endif
2617         return &kmalloc_caches[index];
2618 }
2619
2620 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2621 {
2622         struct kmem_cache *s;
2623
2624         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2625                 return kmalloc_large(size, flags);
2626
2627         s = get_slab(size, flags);
2628
2629         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2630                 return s;
2631
2632         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2633 }
2634 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2635
2636 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2637 {
2638         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2639                                                 get_order(size));
2640
2641         if (page)
2642                 return page_address(page);
2643         else
2644                 return NULL;
2645 }
2646
2647 #ifdef CONFIG_NUMA
2648 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2649 {
2650         struct kmem_cache *s;
2651
2652         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2653                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2654
2655         s = get_slab(size, flags);
2656
2657         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2658                 return s;
2659
2660         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2661 }
2662 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2663 #endif
2664
2665 size_t ksize(const void *object)
2666 {
2667         struct page *page;
2668         struct kmem_cache *s;
2669
2670         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2671                 return 0;
2672
2673         page = virt_to_head_page(object);
2674
2675         if (unlikely(!PageSlab(page)))
2676                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2677
2678         s = page->slab;
2679
2680 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2681         /*
2682          * Debugging requires use of the padding between object
2683          * and whatever may come after it.
2684          */
2685         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2686                 return s->objsize;
2687
2688 #endif
2689         /*
2690          * If we have the need to store the freelist pointer
2691          * back there or track user information then we can
2692          * only use the space before that information.
2693          */
2694         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2695                 return s->inuse;
2696         /*
2697          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2698          */
2699         return s->size;
2700 }
2701 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2702
2703 void kfree(const void *x)
2704 {
2705         struct page *page;
2706         void *object = (void *)x;
2707
2708         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2709                 return;
2710
2711         page = virt_to_head_page(x);
2712         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2713                 put_page(page);
2714                 return;
2715         }
2716         slab_free(page->slab, page, object, __builtin_return_address(0));
2717 }
2718 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2719
2720 /*
2721  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2722  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2723  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2724  * and thus they can be removed from the partial lists.
2725  *
2726  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2727  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2728  * are freed in them.
2729  */
2730 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2731 {
2732         int node;
2733         int i;
2734         struct kmem_cache_node *n;
2735         struct page *page;
2736         struct page *t;
2737         struct list_head *slabs_by_inuse =
2738                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * s->objects, GFP_KERNEL);
2739         unsigned long flags;
2740
2741         if (!slabs_by_inuse)
2742                 return -ENOMEM;
2743
2744         flush_all(s);
2745         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2746                 n = get_node(s, node);
2747
2748                 if (!n->nr_partial)
2749                         continue;
2750
2751                 for (i = 0; i < s->objects; i++)
2752                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2753
2754                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2755
2756                 /*
2757                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2758                  *
2759                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2760                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2761                  */
2762                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2763                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2764                                 /*
2765                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2766                                  * may have freed the last object and be
2767                                  * waiting to release the slab.
2768                                  */
2769                                 list_del(&page->lru);
2770                                 n->nr_partial--;
2771                                 slab_unlock(page);
2772                                 discard_slab(s, page);
2773                         } else {
2774                                 list_move(&page->lru,
2775                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2776                         }
2777                 }
2778
2779                 /*
2780                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2781                  * first and the least used slabs at the end.
2782                  */
2783                 for (i = s->objects - 1; i >= 0; i--)
2784                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2785
2786                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2787         }
2788
2789         kfree(slabs_by_inuse);
2790         return 0;
2791 }
2792 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2793
2794 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2795 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2796 {
2797         struct kmem_cache *s;
2798
2799         down_read(&slub_lock);
2800         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2801                 kmem_cache_shrink(s);
2802         up_read(&slub_lock);
2803
2804         return 0;
2805 }
2806
2807 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2808 {
2809         struct kmem_cache_node *n;
2810         struct kmem_cache *s;
2811         struct memory_notify *marg = arg;
2812         int offline_node;
2813
2814         offline_node = marg->status_change_nid;
2815
2816         /*
2817          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2818          * for it yet.
2819          */
2820         if (offline_node < 0)
2821                 return;
2822
2823         down_read(&slub_lock);
2824         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2825                 n = get_node(s, offline_node);
2826                 if (n) {
2827                         /*
2828                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2829                          * that is going down. We were unable to free them,
2830                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2831                          * callback. So, we must fail.
2832                          */
2833                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2834
2835                         s->node[offline_node] = NULL;
2836                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2837                 }
2838         }
2839         up_read(&slub_lock);
2840 }
2841
2842 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2843 {
2844         struct kmem_cache_node *n;
2845         struct kmem_cache *s;
2846         struct memory_notify *marg = arg;
2847         int nid = marg->status_change_nid;
2848         int ret = 0;
2849
2850         /*
2851          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2852          * already created. Nothing to do.
2853          */
2854         if (nid < 0)
2855                 return 0;
2856
2857         /*
2858          * We are bringing a node online. No memory is availabe yet. We must
2859          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2860          * online.
2861          */
2862         down_read(&slub_lock);
2863         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2864                 /*
2865                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2866                  *      since memory is not yet available from the node that
2867                  *      is brought up.
2868                  */
2869                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2870                 if (!n) {
2871                         ret = -ENOMEM;
2872                         goto out;
2873                 }
2874                 init_kmem_cache_node(n);
2875                 s->node[nid] = n;
2876         }
2877 out:
2878         up_read(&slub_lock);
2879         return ret;
2880 }
2881
2882 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2883                                 unsigned long action, void *arg)
2884 {
2885         int ret = 0;
2886
2887         switch (action) {
2888         case MEM_GOING_ONLINE:
2889                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2890                 break;
2891         case MEM_GOING_OFFLINE:
2892                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2893                 break;
2894         case MEM_OFFLINE:
2895         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2896                 slab_mem_offline_callback(arg);
2897                 break;
2898         case MEM_ONLINE:
2899         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2900                 break;
2901         }
2902
2903         ret = notifier_from_errno(ret);
2904         return ret;
2905 }
2906
2907 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2908
2909 /********************************************************************
2910  *                      Basic setup of slabs
2911  *******************************************************************/
2912
2913 void __init kmem_cache_init(void)
2914 {
2915         int i;
2916         int caches = 0;
2917
2918         init_alloc_cpu();
2919
2920 #ifdef CONFIG_NUMA
2921         /*
2922          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2923          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2924          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2925          */
2926         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2927                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2928         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2929         caches++;
2930
2931         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, 1);
2932 #endif
2933
2934         /* Able to allocate the per node structures */
2935         slab_state = PARTIAL;
2936
2937         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2938         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2939                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2940                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2941                 caches++;
2942         }
2943         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 128) {
2944                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2945                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2946                 caches++;
2947         }
2948
2949         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++) {
2950                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2951                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2952                 caches++;
2953         }
2954
2955
2956         /*
2957          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
2958          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
2959          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
2960          *
2961          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
2962          * handle the index determination for the smaller caches.
2963          *
2964          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
2965          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
2966          */
2967         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
2968                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
2969
2970         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
2971                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
2972
2973         slab_state = UP;
2974
2975         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
2976         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++)
2977                 kmalloc_caches[i]. name =
2978                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
2979
2980 #ifdef CONFIG_SMP
2981         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
2982         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
2983                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
2984 #else
2985         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
2986 #endif
2987
2988         printk(KERN_INFO
2989                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
2990                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
2991                 caches, cache_line_size(),
2992                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
2993                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
2994 }
2995
2996 /*
2997  * Find a mergeable slab cache
2998  */
2999 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3000 {
3001         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3002                 return 1;
3003
3004         if ((s->flags & __PAGE_ALLOC_FALLBACK))
3005                 return 1;
3006
3007         if (s->ctor)
3008                 return 1;
3009
3010         /*
3011          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3012          */
3013         if (s->refcount < 0)
3014                 return 1;
3015
3016         return 0;
3017 }
3018
3019 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3020                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3021                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3022 {
3023         struct kmem_cache *s;
3024
3025         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3026                 return NULL;
3027
3028         if (ctor)
3029                 return NULL;
3030
3031         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3032         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3033         size = ALIGN(size, align);
3034         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3035
3036         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3037                 if (slab_unmergeable(s))
3038                         continue;
3039
3040                 if (size > s->size)
3041                         continue;
3042
3043                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3044                                 continue;
3045                 /*
3046                  * Check if alignment is compatible.
3047                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3048                  */
3049                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3050                         continue;
3051
3052                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3053                         continue;
3054
3055                 return s;
3056         }
3057         return NULL;
3058 }
3059
3060 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3061                 size_t align, unsigned long flags,
3062                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3063 {
3064         struct kmem_cache *s;
3065
3066         down_write(&slub_lock);
3067         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3068         if (s) {
3069                 int cpu;
3070
3071                 s->refcount++;
3072                 /*
3073                  * Adjust the object sizes so that we clear
3074                  * the complete object on kzalloc.
3075                  */
3076                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3077
3078                 /*
3079                  * And then we need to update the object size in the
3080                  * per cpu structures
3081                  */
3082                 for_each_online_cpu(cpu)
3083                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3084
3085                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3086                 up_write(&slub_lock);
3087
3088                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
3089                         goto err;
3090                 return s;
3091         }
3092
3093         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3094         if (s) {
3095                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3096                                 size, align, flags, ctor)) {
3097                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3098                         up_write(&slub_lock);
3099                         if (sysfs_slab_add(s))
3100                                 goto err;
3101                         return s;
3102                 }
3103                 kfree(s);
3104         }
3105         up_write(&slub_lock);
3106
3107 err:
3108         if (flags & SLAB_PANIC)
3109                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3110         else
3111                 s = NULL;
3112         return s;
3113 }
3114 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3115
3116 #ifdef CONFIG_SMP
3117 /*
3118  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3119  * necessary.
3120  */
3121 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3122                 unsigned long action, void *hcpu)
3123 {
3124         long cpu = (long)hcpu;
3125         struct kmem_cache *s;
3126         unsigned long flags;
3127
3128         switch (action) {
3129         case CPU_UP_PREPARE:
3130         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3131                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3132                 down_read(&slub_lock);
3133                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3134                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3135                                                         GFP_KERNEL);
3136                 up_read(&slub_lock);
3137                 break;
3138
3139         case CPU_UP_CANCELED:
3140         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3141         case CPU_DEAD:
3142         case CPU_DEAD_FROZEN:
3143                 down_read(&slub_lock);
3144                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3145                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3146
3147                         local_irq_save(flags);
3148                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3149                         local_irq_restore(flags);
3150                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3151                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3152                 }
3153                 up_read(&slub_lock);
3154                 break;
3155         default:
3156                 break;
3157         }
3158         return NOTIFY_OK;
3159 }
3160
3161 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3162         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3163 };
3164
3165 #endif
3166
3167 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
3168 {
3169         struct kmem_cache *s;
3170
3171         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3172                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3173
3174         s = get_slab(size, gfpflags);
3175
3176         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3177                 return s;
3178
3179         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3180 }
3181
3182 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3183                                         int node, void *caller)
3184 {
3185         struct kmem_cache *s;
3186
3187         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3188                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3189
3190         s = get_slab(size, gfpflags);
3191
3192         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3193                 return s;
3194
3195         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3196 }
3197
3198 #if (defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)) || defined(CONFIG_SLABINFO)
3199 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n)
3200 {
3201         unsigned long flags;
3202         unsigned long x = 0;
3203         struct page *page;
3204
3205         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3206         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3207                 x += page->inuse;
3208         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3209         return x;
3210 }
3211 #endif
3212
3213 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
3214 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3215                                                 unsigned long *map)
3216 {
3217         void *p;
3218         void *addr = page_address(page);
3219
3220         if (!check_slab(s, page) ||
3221                         !on_freelist(s, page, NULL))
3222                 return 0;
3223
3224         /* Now we know that a valid freelist exists */
3225         bitmap_zero(map, s->objects);
3226
3227         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3228                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3229                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3230                         return 0;
3231         }
3232
3233         for_each_object(p, s, addr)
3234                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3235                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3236                                 return 0;
3237         return 1;
3238 }
3239
3240 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3241                                                 unsigned long *map)
3242 {
3243         if (slab_trylock(page)) {
3244                 validate_slab(s, page, map);
3245                 slab_unlock(page);
3246         } else
3247                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3248                         s->name, page);
3249
3250         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3251                 if (!SlabDebug(page))
3252                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug not set "
3253                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3254         } else {
3255                 if (SlabDebug(page))
3256                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug set on "
3257                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3258         }
3259 }
3260
3261 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3262                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3263 {
3264         unsigned long count = 0;
3265         struct page *page;
3266         unsigned long flags;
3267
3268         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3269
3270         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3271                 validate_slab_slab(s, page, map);
3272                 count++;
3273         }
3274         if (count != n->nr_partial)
3275                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3276                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3277
3278         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3279                 goto out;
3280
3281         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3282                 validate_slab_slab(s, page, map);
3283                 count++;
3284         }
3285         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3286                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3287                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3288                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3289
3290 out:
3291         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3292         return count;
3293 }
3294
3295 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3296 {
3297         int node;
3298         unsigned long count = 0;
3299         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(s->objects) *
3300                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3301
3302         if (!map)
3303                 return -ENOMEM;
3304
3305         flush_all(s);
3306         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3307                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3308
3309                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3310         }
3311         kfree(map);
3312         return count;
3313 }
3314
3315 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3316 static void resiliency_test(void)
3317 {
3318         u8 *p;
3319
3320         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3321         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3322         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3323
3324         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3325         p[16] = 0x12;
3326         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3327                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3328
3329         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3330
3331         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3332         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3333         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3334         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3335                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3336         printk(KERN_ERR
3337                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3338
3339         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3340         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3341         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3342         *p = 0x56;
3343         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3344                                                                         p);
3345         printk(KERN_ERR
3346                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3347         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3348
3349         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3350         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3351         kfree(p);
3352         *p = 0x78;
3353         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3354         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3355
3356         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3357         kfree(p);
3358         p[50] = 0x9a;
3359         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3360                         p);
3361         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3362
3363         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3364         kfree(p);
3365         p[512] = 0xab;
3366         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3367         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3368 }
3369 #else
3370 static void resiliency_test(void) {};
3371 #endif
3372
3373 /*
3374  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3375  * and freed.
3376  */
3377
3378 struct location {
3379         unsigned long count;
3380         void *addr;
3381         long long sum_time;
3382         long min_time;
3383         long max_time;
3384         long min_pid;
3385         long max_pid;
3386         cpumask_t cpus;
3387         nodemask_t nodes;
3388 };
3389
3390 struct loc_track {
3391         unsigned long max;
3392         unsigned long count;
3393         struct location *loc;
3394 };
3395
3396 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3397 {
3398         if (t->max)
3399                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3400                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3401 }
3402
3403 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3404 {
3405         struct location *l;
3406         int order;
3407
3408         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3409
3410         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3411         if (!l)
3412                 return 0;
3413
3414         if (t->count) {
3415                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3416                 free_loc_track(t);
3417         }
3418         t->max = max;
3419         t->loc = l;
3420         return 1;
3421 }
3422
3423 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3424                                 const struct track *track)
3425 {
3426         long start, end, pos;
3427         struct location *l;
3428         void *caddr;
3429         unsigned long age = jiffies - track->when;
3430
3431         start = -1;
3432         end = t->count;
3433
3434         for ( ; ; ) {
3435                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3436
3437                 /*
3438                  * There is nothing at "end". If we end up there
3439                  * we need to add something to before end.
3440                  */
3441                 if (pos == end)
3442                         break;
3443
3444                 caddr = t->loc[pos].addr;
3445                 if (track->addr == caddr) {
3446
3447                         l = &t->loc[pos];
3448                         l->count++;
3449                         if (track->when) {
3450                                 l->sum_time += age;
3451                                 if (age < l->min_time)
3452                                         l->min_time = age;
3453                                 if (age > l->max_time)
3454                                         l->max_time = age;
3455
3456                                 if (track->pid < l->min_pid)
3457                                         l->min_pid = track->pid;
3458                                 if (track->pid > l->max_pid)
3459                                         l->max_pid = track->pid;
3460
3461                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3462                         }
3463                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3464                         return 1;
3465                 }
3466
3467                 if (track->addr < caddr)
3468                         end = pos;
3469                 else
3470                         start = pos;
3471         }
3472
3473         /*
3474          * Not found. Insert new tracking element.
3475          */
3476         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3477                 return 0;
3478
3479         l = t->loc + pos;
3480         if (pos < t->count)
3481                 memmove(l + 1, l,
3482                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3483         t->count++;
3484         l->count = 1;
3485         l->addr = track->addr;
3486         l->sum_time = age;
3487         l->min_time = age;
3488         l->max_time = age;
3489         l->min_pid = track->pid;
3490         l->max_pid = track->pid;
3491         cpus_clear(l->cpus);
3492         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3493         nodes_clear(l->nodes);
3494         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3495         return 1;
3496 }
3497
3498 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3499                 struct page *page, enum track_item alloc)
3500 {
3501         void *addr = page_address(page);
3502         DECLARE_BITMAP(map, s->objects);
3503         void *p;
3504
3505         bitmap_zero(map, s->objects);
3506         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3507                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3508
3509         for_each_object(p, s, addr)
3510                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3511                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3512 }
3513
3514 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3515                                         enum track_item alloc)
3516 {
3517         int len = 0;
3518         unsigned long i;
3519         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3520         int node;
3521
3522         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3523                         GFP_TEMPORARY))
3524                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3525
3526         /* Push back cpu slabs */
3527         flush_all(s);
3528
3529         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3530                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3531                 unsigned long flags;
3532                 struct page *page;
3533
3534                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3535                         continue;
3536
3537                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3538                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3539                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3540                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3541                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3542                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3543         }
3544
3545         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3546                 struct location *l = &t.loc[i];
3547
3548                 if (len > PAGE_SIZE - 100)
3549                         break;
3550                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3551
3552                 if (l->addr)
3553                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3554                 else
3555                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3556
3557                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3558                         unsigned long remainder;
3559
3560                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3561                         l->min_time,
3562                         div_long_long_rem(l->sum_time, l->count, &remainder),
3563                         l->max_time);
3564                 } else
3565                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3566                                 l->min_time);
3567
3568                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3569                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3570                                 l->min_pid, l->max_pid);
3571                 else
3572                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3573                                 l->min_pid);
3574
3575                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3576                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3577                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3578                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3579                                         l->cpus);
3580                 }
3581
3582                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3583                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3584                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3585                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3586                                         l->nodes);
3587                 }
3588
3589                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3590         }
3591
3592         free_loc_track(&t);
3593         if (!t.count)
3594                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3595         return len;
3596 }
3597
3598 enum slab_stat_type {
3599         SL_FULL,
3600         SL_PARTIAL,
3601         SL_CPU,
3602         SL_OBJECTS
3603 };
3604
3605 #define SO_FULL         (1 << SL_FULL)
3606 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3607 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3608 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3609
3610 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3611                             char *buf, unsigned long flags)
3612 {
3613         unsigned long total = 0;
3614         int cpu;
3615         int node;
3616         int x;
3617         unsigned long *nodes;
3618         unsigned long *per_cpu;
3619
3620         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3621         if (!nodes)
3622                 return -ENOMEM;
3623         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3624
3625         for_each_possible_cpu(cpu) {
3626                 struct page *page;
3627                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3628
3629                 if (!c)
3630                         continue;
3631
3632                 page = c->page;
3633                 node = c->node;
3634                 if (node < 0)
3635                         continue;
3636                 if (page) {
3637                         if (flags & SO_CPU) {
3638                                 if (flags & SO_OBJECTS)
3639                                         x = page->inuse;
3640                                 else
3641                                         x = 1;
3642                                 total += x;
3643                                 nodes[node] += x;
3644                         }
3645                         per_cpu[node]++;
3646                 }
3647         }
3648
3649         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3650                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3651
3652                 if (flags & SO_PARTIAL) {
3653                         if (flags & SO_OBJECTS)
3654                                 x = count_partial(n);
3655                         else
3656                                 x = n->nr_partial;
3657                         total += x;
3658                         nodes[node] += x;
3659                 }
3660
3661                 if (flags & SO_FULL) {
3662                         int full_slabs = atomic_long_read(&n->nr_slabs)
3663                                         - per_cpu[node]
3664                                         - n->nr_partial;
3665
3666                         if (flags & SO_OBJECTS)
3667                                 x = full_slabs * s->objects;
3668                         else
3669                                 x = full_slabs;
3670                         total += x;
3671                         nodes[node] += x;
3672                 }
3673         }
3674
3675         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3676 #ifdef CONFIG_NUMA
3677         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3678                 if (nodes[node])
3679                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3680                                         node, nodes[node]);
3681 #endif
3682         kfree(nodes);
3683         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3684 }
3685
3686 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3687 {
3688         int node;
3689         int cpu;
3690
3691         for_each_possible_cpu(cpu) {
3692                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3693
3694                 if (c && c->page)
3695                         return 1;
3696         }
3697
3698         for_each_online_node(node) {
3699                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3700
3701                 if (!n)
3702                         continue;
3703
3704                 if (n->nr_partial || atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3705                         return 1;
3706         }
3707         return 0;
3708 }
3709
3710 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3711 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3712
3713 struct slab_attribute {
3714         struct attribute attr;
3715         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3716         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3717 };
3718
3719 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3720         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3721
3722 #define SLAB_ATTR(_name) \
3723         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3724         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3725
3726 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3727 {
3728         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3729 }
3730 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3731
3732 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3733 {
3734         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3735 }
3736 SLAB_ATTR_RO(align);
3737
3738 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3739 {
3740         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3741 }
3742 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3743
3744 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3745 {
3746         return sprintf(buf, "%d\n", s->objects);
3747 }
3748 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3749
3750 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3751 {
3752         return sprintf(buf, "%d\n", s->order);
3753 }
3754 SLAB_ATTR_RO(order);
3755
3756 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3757 {
3758         if (s->ctor) {
3759                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3760
3761                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3762         }
3763         return 0;
3764 }
3765 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3766
3767 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3768 {
3769         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3770 }
3771 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3772
3773 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3774 {
3775         return show_slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU);
3776 }
3777 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3778
3779 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3780 {
3781         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3782 }
3783 SLAB_ATTR_RO(partial);
3784
3785 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3786 {
3787         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3788 }
3789 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3790
3791 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3792 {
3793         return show_slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU|SO_OBJECTS);
3794 }
3795 SLAB_ATTR_RO(objects);
3796
3797 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3798 {
3799         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3800 }
3801
3802 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3803                                 const char *buf, size_t length)
3804 {
3805         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3806         if (buf[0] == '1')
3807                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3808         return length;
3809 }
3810 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3811
3812 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3813 {
3814         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3815 }
3816
3817 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3818                                                         size_t length)
3819 {
3820         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3821         if (buf[0] == '1')
3822                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3823         return length;
3824 }
3825 SLAB_ATTR(trace);
3826
3827 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3828 {
3829         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3830 }
3831
3832 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3833                                 const char *buf, size_t length)
3834 {
3835         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3836         if (buf[0] == '1')
3837                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3838         return length;
3839 }
3840 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3841
3842 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3843 {
3844         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3845 }
3846 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3847
3848 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3849 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3850 {
3851         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3852 }
3853 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3854 #endif
3855
3856 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3857 {
3858         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3859 }
3860 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3861
3862 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3863 {
3864         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3865 }
3866
3867 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3868                                 const char *buf, size_t length)
3869 {
3870         if (any_slab_objects(s))
3871                 return -EBUSY;
3872
3873         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3874         if (buf[0] == '1')
3875                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3876         calculate_sizes(s);
3877         return length;
3878 }
3879 SLAB_ATTR(red_zone);
3880
3881 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3882 {
3883         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3884 }
3885
3886 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3887                                 const char *buf, size_t length)
3888 {
3889         if (any_slab_objects(s))
3890                 return -EBUSY;
3891
3892         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3893         if (buf[0] == '1')
3894                 s->flags |= SLAB_POISON;
3895         calculate_sizes(s);
3896         return length;
3897 }
3898 SLAB_ATTR(poison);
3899
3900 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3901 {
3902         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3903 }
3904
3905 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3906                                 const char *buf, size_t length)
3907 {
3908         if (any_slab_objects(s))
3909                 return -EBUSY;
3910
3911         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3912         if (buf[0] == '1')
3913                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
3914         calculate_sizes(s);
3915         return length;
3916 }
3917 SLAB_ATTR(store_user);
3918
3919 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3920 {
3921         return 0;
3922 }
3923
3924 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
3925                         const char *buf, size_t length)
3926 {
3927         int ret = -EINVAL;
3928
3929         if (buf[0] == '1') {
3930                 ret = validate_slab_cache(s);
3931                 if (ret >= 0)
3932                         ret = length;
3933         }
3934         return ret;
3935 }
3936 SLAB_ATTR(validate);
3937
3938 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3939 {
3940         return 0;
3941 }
3942
3943 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
3944                         const char *buf, size_t length)
3945 {
3946         if (buf[0] == '1') {
3947                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
3948
3949                 if (rc)
3950                         return rc;
3951         } else
3952                 return -EINVAL;
3953         return length;
3954 }
3955 SLAB_ATTR(shrink);
3956
3957 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3958 {
3959         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3960                 return -ENOSYS;
3961         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
3962 }
3963 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
3964
3965 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3966 {
3967         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3968                 return -ENOSYS;
3969         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
3970 }
3971 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
3972
3973 #ifdef CONFIG_NUMA
3974 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3975 {
3976         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
3977 }
3978
3979 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
3980                                 const char *buf, size_t length)
3981 {
3982         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
3983
3984         if (n < 100)
3985                 s->remote_node_defrag_ratio = n * 10;
3986         return length;
3987 }
3988 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
3989 #endif
3990
3991 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
3992 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
3993 {
3994         unsigned long sum  = 0;
3995         int cpu;
3996         int len;
3997         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
3998
3999         if (!data)
4000                 return -ENOMEM;
4001
4002         for_each_online_cpu(cpu) {
4003                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4004
4005                 data[cpu] = x;
4006                 sum += x;
4007         }
4008
4009         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4010
4011 #ifdef CONFIG_SMP
4012         for_each_online_cpu(cpu) {
4013                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4014                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4015         }
4016 #endif
4017         kfree(data);
4018         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4019 }
4020
4021 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4022 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4023 {                                                               \
4024         return show_stat(s, buf, si);                           \
4025 }                                                               \
4026 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4027
4028 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4029 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4030 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4031 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4032 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4033 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4034 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4035 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4036 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4037 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4038 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4039 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4040 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4041 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4042 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4043 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4044 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4045
4046 #endif
4047
4048 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4049         &slab_size_attr.attr,
4050         &object_size_attr.attr,
4051         &objs_per_slab_attr.attr,
4052         &order_attr.attr,
4053         &objects_attr.attr,
4054         &slabs_attr.attr,
4055         &partial_attr.attr,
4056         &cpu_slabs_attr.attr,
4057         &ctor_attr.attr,
4058         &aliases_attr.attr,
4059         &align_attr.attr,
4060         &sanity_checks_attr.attr,
4061         &trace_attr.attr,
4062         &hwcache_align_attr.attr,
4063         &reclaim_account_attr.attr,
4064         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4065         &red_zone_attr.attr,
4066         &poison_attr.attr,
4067         &store_user_attr.attr,
4068         &validate_attr.attr,
4069         &shrink_attr.attr,
4070         &alloc_calls_attr.attr,
4071         &free_calls_attr.attr,
4072 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4073         &cache_dma_attr.attr,
4074 #endif
4075 #ifdef CONFIG_NUMA
4076         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4077 #endif
4078 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4079         &alloc_fastpath_attr.attr,
4080         &alloc_slowpath_attr.attr,
4081         &free_fastpath_attr.attr,
4082         &free_slowpath_attr.attr,
4083         &free_frozen_attr.attr,
4084         &free_add_partial_attr.attr,
4085         &free_remove_partial_attr.attr,
4086         &alloc_from_partial_attr.attr,
4087         &alloc_slab_attr.attr,
4088         &alloc_refill_attr.attr,
4089         &free_slab_attr.attr,
4090         &cpuslab_flush_attr.attr,
4091         &deactivate_full_attr.attr,
4092         &deactivate_empty_attr.attr,
4093         &deactivate_to_head_attr.attr,
4094         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4095         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4096 #endif
4097         NULL
4098 };
4099
4100 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4101         .attrs = slab_attrs,
4102 };
4103
4104 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4105                                 struct attribute *attr,
4106                                 char *buf)
4107 {
4108         struct slab_attribute *attribute;
4109         struct kmem_cache *s;
4110         int err;
4111
4112         attribute = to_slab_attr(attr);
4113         s = to_slab(kobj);
4114
4115         if (!attribute->show)
4116                 return -EIO;
4117
4118         err = attribute->show(s, buf);
4119
4120         return err;
4121 }
4122
4123 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4124                                 struct attribute *attr,
4125                                 const char *buf, size_t len)
4126 {
4127         struct slab_attribute *attribute;
4128         struct kmem_cache *s;
4129         int err;
4130
4131         attribute = to_slab_attr(attr);
4132         s = to_slab(kobj);
4133
4134         if (!attribute->store)
4135                 return -EIO;
4136
4137         err = attribute->store(s, buf, len);
4138
4139         return err;
4140 }
4141
4142 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4143 {
4144         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4145
4146         kfree(s);
4147 }
4148
4149 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4150         .show = slab_attr_show,
4151         .store = slab_attr_store,
4152 };
4153
4154 static struct kobj_type slab_ktype = {
4155         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4156         .release = kmem_cache_release
4157 };
4158
4159 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4160 {
4161         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4162
4163         if (ktype == &slab_ktype)
4164                 return 1;
4165         return 0;
4166 }
4167
4168 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4169         .filter = uevent_filter,
4170 };
4171
4172 static struct kset *slab_kset;
4173
4174 #define ID_STR_LENGTH 64
4175
4176 /* Create a unique string id for a slab cache:
4177  *
4178  * Format       :[flags-]size
4179  */
4180 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4181 {
4182         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4183         char *p = name;
4184
4185         BUG_ON(!name);
4186
4187         *p++ = ':';
4188         /*
4189          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4190          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4191          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4192          * are matched during merging to guarantee that the id is
4193          * unique.
4194          */
4195         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4196                 *p++ = 'd';
4197         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4198                 *p++ = 'a';
4199         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4200                 *p++ = 'F';
4201         if (p != name + 1)
4202                 *p++ = '-';
4203         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4204         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4205         return name;
4206 }
4207
4208 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4209 {
4210         int err;
4211         const char *name;
4212         int unmergeable;
4213
4214         if (slab_state < SYSFS)
4215                 /* Defer until later */
4216                 return 0;
4217
4218         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4219         if (unmergeable) {
4220                 /*
4221                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4222                  * This is typically the case for debug situations. In that
4223                  * case we can catch duplicate names easily.
4224                  */
4225                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4226                 name = s->name;
4227         } else {
4228                 /*
4229                  * Create a unique name for the slab as a target
4230                  * for the symlinks.
4231                  */
4232                 name = create_unique_id(s);
4233         }
4234
4235         s->kobj.kset = slab_kset;
4236         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4237         if (err) {
4238                 kobject_put(&s->kobj);
4239                 return err;
4240         }
4241
4242         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4243         if (err)
4244                 return err;
4245         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4246         if (!unmergeable) {
4247                 /* Setup first alias */
4248                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4249                 kfree(name);
4250         }
4251         return 0;
4252 }
4253
4254 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4255 {
4256         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4257         kobject_del(&s->kobj);
4258         kobject_put(&s->kobj);
4259 }
4260
4261 /*
4262  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4263  * available lest we loose that information.
4264  */
4265 struct saved_alias {
4266         struct kmem_cache *s;
4267         const char *name;
4268         struct saved_alias *next;
4269 };
4270
4271 static struct saved_alias *alias_list;
4272
4273 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4274 {
4275         struct saved_alias *al;
4276
4277         if (slab_state == SYSFS) {
4278                 /*
4279                  * If we have a leftover link then remove it.
4280                  */
4281                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4282                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4283         }
4284
4285         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4286         if (!al)
4287                 return -ENOMEM;
4288
4289         al->s = s;
4290         al->name = name;
4291         al->next = alias_list;
4292         alias_list = al;
4293         return 0;
4294 }
4295
4296 static int __init slab_sysfs_init(void)
4297 {
4298         struct kmem_cache *s;
4299         int err;
4300
4301         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4302         if (!slab_kset) {
4303                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4304                 return -ENOSYS;
4305         }
4306
4307         slab_state = SYSFS;
4308
4309         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4310                 err = sysfs_slab_add(s);
4311                 if (err)
4312                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4313                                                 " to sysfs\n", s->name);
4314         }
4315
4316         while (alias_list) {
4317                 struct saved_alias *al = alias_list;
4318
4319                 alias_list = alias_list->next;
4320                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4321                 if (err)
4322                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4323                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4324                 kfree(al);
4325         }
4326
4327         resiliency_test();
4328         return 0;
4329 }
4330
4331 __initcall(slab_sysfs_init);
4332 #endif
4333
4334 /*
4335  * The /proc/slabinfo ABI
4336  */
4337 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4338
4339 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user * buffer,
4340                        size_t count, loff_t *ppos)
4341 {
4342         return -EINVAL;
4343 }
4344
4345
4346 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4347 {
4348         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4349         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4350                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4351         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4352         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4353         seq_putc(m, '\n');
4354 }
4355
4356 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4357 {
4358         loff_t n = *pos;
4359
4360         down_read(&slub_lock);
4361         if (!n)
4362                 print_slabinfo_header(m);
4363
4364         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4365 }
4366
4367 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4368 {
4369         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4370 }
4371
4372 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4373 {
4374         up_read(&slub_lock);
4375 }
4376
4377 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4378 {
4379         unsigned long nr_partials = 0;
4380         unsigned long nr_slabs = 0;
4381         unsigned long nr_inuse = 0;
4382         unsigned long nr_objs;
4383         struct kmem_cache *s;
4384         int node;
4385
4386         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4387
4388         for_each_online_node(node) {
4389                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4390
4391                 if (!n)
4392                         continue;
4393
4394                 nr_partials += n->nr_partial;
4395                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4396                 nr_inuse += count_partial(n);
4397         }
4398
4399         nr_objs = nr_slabs * s->objects;
4400         nr_inuse += (nr_slabs - nr_partials) * s->objects;
4401
4402         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4403                    nr_objs, s->size, s->objects, (1 << s->order));
4404         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4405         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4406                    0UL);
4407         seq_putc(m, '\n');
4408         return 0;
4409 }
4410
4411 const struct seq_operations slabinfo_op = {
4412         .start = s_start,
4413         .next = s_next,
4414         .stop = s_stop,
4415         .show = s_show,
4416 };
4417
4418 #endif /* CONFIG_SLABINFO */