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