Merge master.kernel.org:/home/rmk/linux-2.6-arm
[linux-2.6] / mm / slab.c
1 /*
2  * linux/mm/slab.c
3  * Written by Mark Hemment, 1996/97.
4  * (markhe@nextd.demon.co.uk)
5  *
6  * kmem_cache_destroy() + some cleanup - 1999 Andrea Arcangeli
7  *
8  * Major cleanup, different bufctl logic, per-cpu arrays
9  *      (c) 2000 Manfred Spraul
10  *
11  * Cleanup, make the head arrays unconditional, preparation for NUMA
12  *      (c) 2002 Manfred Spraul
13  *
14  * An implementation of the Slab Allocator as described in outline in;
15  *      UNIX Internals: The New Frontiers by Uresh Vahalia
16  *      Pub: Prentice Hall      ISBN 0-13-101908-2
17  * or with a little more detail in;
18  *      The Slab Allocator: An Object-Caching Kernel Memory Allocator
19  *      Jeff Bonwick (Sun Microsystems).
20  *      Presented at: USENIX Summer 1994 Technical Conference
21  *
22  * The memory is organized in caches, one cache for each object type.
23  * (e.g. inode_cache, dentry_cache, buffer_head, vm_area_struct)
24  * Each cache consists out of many slabs (they are small (usually one
25  * page long) and always contiguous), and each slab contains multiple
26  * initialized objects.
27  *
28  * This means, that your constructor is used only for newly allocated
29  * slabs and you must pass objects with the same intializations to
30  * kmem_cache_free.
31  *
32  * Each cache can only support one memory type (GFP_DMA, GFP_HIGHMEM,
33  * normal). If you need a special memory type, then must create a new
34  * cache for that memory type.
35  *
36  * In order to reduce fragmentation, the slabs are sorted in 3 groups:
37  *   full slabs with 0 free objects
38  *   partial slabs
39  *   empty slabs with no allocated objects
40  *
41  * If partial slabs exist, then new allocations come from these slabs,
42  * otherwise from empty slabs or new slabs are allocated.
43  *
44  * kmem_cache_destroy() CAN CRASH if you try to allocate from the cache
45  * during kmem_cache_destroy(). The caller must prevent concurrent allocs.
46  *
47  * Each cache has a short per-cpu head array, most allocs
48  * and frees go into that array, and if that array overflows, then 1/2
49  * of the entries in the array are given back into the global cache.
50  * The head array is strictly LIFO and should improve the cache hit rates.
51  * On SMP, it additionally reduces the spinlock operations.
52  *
53  * The c_cpuarray may not be read with enabled local interrupts - 
54  * it's changed with a smp_call_function().
55  *
56  * SMP synchronization:
57  *  constructors and destructors are called without any locking.
58  *  Several members in kmem_cache_t and struct slab never change, they
59  *      are accessed without any locking.
60  *  The per-cpu arrays are never accessed from the wrong cpu, no locking,
61  *      and local interrupts are disabled so slab code is preempt-safe.
62  *  The non-constant members are protected with a per-cache irq spinlock.
63  *
64  * Many thanks to Mark Hemment, who wrote another per-cpu slab patch
65  * in 2000 - many ideas in the current implementation are derived from
66  * his patch.
67  *
68  * Further notes from the original documentation:
69  *
70  * 11 April '97.  Started multi-threading - markhe
71  *      The global cache-chain is protected by the semaphore 'cache_chain_sem'.
72  *      The sem is only needed when accessing/extending the cache-chain, which
73  *      can never happen inside an interrupt (kmem_cache_create(),
74  *      kmem_cache_shrink() and kmem_cache_reap()).
75  *
76  *      At present, each engine can be growing a cache.  This should be blocked.
77  *
78  * 15 March 2005. NUMA slab allocator.
79  *      Shai Fultheim <shai@scalex86.org>.
80  *      Shobhit Dayal <shobhit@calsoftinc.com>
81  *      Alok N Kataria <alokk@calsoftinc.com>
82  *      Christoph Lameter <christoph@lameter.com>
83  *
84  *      Modified the slab allocator to be node aware on NUMA systems.
85  *      Each node has its own list of partial, free and full slabs.
86  *      All object allocations for a node occur from node specific slab lists.
87  */
88
89 #include        <linux/config.h>
90 #include        <linux/slab.h>
91 #include        <linux/mm.h>
92 #include        <linux/swap.h>
93 #include        <linux/cache.h>
94 #include        <linux/interrupt.h>
95 #include        <linux/init.h>
96 #include        <linux/compiler.h>
97 #include        <linux/seq_file.h>
98 #include        <linux/notifier.h>
99 #include        <linux/kallsyms.h>
100 #include        <linux/cpu.h>
101 #include        <linux/sysctl.h>
102 #include        <linux/module.h>
103 #include        <linux/rcupdate.h>
104 #include        <linux/string.h>
105 #include        <linux/nodemask.h>
106
107 #include        <asm/uaccess.h>
108 #include        <asm/cacheflush.h>
109 #include        <asm/tlbflush.h>
110 #include        <asm/page.h>
111
112 /*
113  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_DEBUG_INITIAL,
114  *                SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
115  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
116  *
117  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
118  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
119  *
120  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
121  */
122
123 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
124 #define DEBUG           1
125 #define STATS           1
126 #define FORCED_DEBUG    1
127 #else
128 #define DEBUG           0
129 #define STATS           0
130 #define FORCED_DEBUG    0
131 #endif
132
133
134 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
135 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
136
137 #ifndef cache_line_size
138 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
139 #endif
140
141 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
142 /*
143  * Enforce a minimum alignment for the kmalloc caches.
144  * Usually, the kmalloc caches are cache_line_size() aligned, except when
145  * DEBUG and FORCED_DEBUG are enabled, then they are BYTES_PER_WORD aligned.
146  * Some archs want to perform DMA into kmalloc caches and need a guaranteed
147  * alignment larger than BYTES_PER_WORD. ARCH_KMALLOC_MINALIGN allows that.
148  * Note that this flag disables some debug features.
149  */
150 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN 0
151 #endif
152
153 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
154 /*
155  * Enforce a minimum alignment for all caches.
156  * Intended for archs that get misalignment faults even for BYTES_PER_WORD
157  * aligned buffers. Includes ARCH_KMALLOC_MINALIGN.
158  * If possible: Do not enable this flag for CONFIG_DEBUG_SLAB, it disables
159  * some debug features.
160  */
161 #define ARCH_SLAB_MINALIGN 0
162 #endif
163
164 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
165 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
166 #endif
167
168 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
169 #if DEBUG
170 # define CREATE_MASK    (SLAB_DEBUG_INITIAL | SLAB_RED_ZONE | \
171                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
172                          SLAB_NO_REAP | SLAB_CACHE_DMA | \
173                          SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | SLAB_STORE_USER | \
174                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
175                          SLAB_DESTROY_BY_RCU)
176 #else
177 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_NO_REAP | \
178                          SLAB_CACHE_DMA | SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | \
179                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
180                          SLAB_DESTROY_BY_RCU)
181 #endif
182
183 /*
184  * kmem_bufctl_t:
185  *
186  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
187  * linked offsets.
188  *
189  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
190  * slab an object belongs to.
191  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
192  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
193  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
194  * that does not use off-slab slabs.
195  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
196  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
197  * to have too many per slab.
198  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
199  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
200  */
201
202 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
203 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
204 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
205 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
206
207 /* Max number of objs-per-slab for caches which use off-slab slabs.
208  * Needed to avoid a possible looping condition in cache_grow().
209  */
210 static unsigned long offslab_limit;
211
212 /*
213  * struct slab
214  *
215  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
216  * for a slab, or allocated from an general cache.
217  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
218  */
219 struct slab {
220         struct list_head        list;
221         unsigned long           colouroff;
222         void                    *s_mem;         /* including colour offset */
223         unsigned int            inuse;          /* num of objs active in slab */
224         kmem_bufctl_t           free;
225         unsigned short          nodeid;
226 };
227
228 /*
229  * struct slab_rcu
230  *
231  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
232  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
233  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
234  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
235  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
236  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
237  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
238  *
239  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
240  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
241  *
242  * We assume struct slab_rcu can overlay struct slab when destroying.
243  */
244 struct slab_rcu {
245         struct rcu_head         head;
246         kmem_cache_t            *cachep;
247         void                    *addr;
248 };
249
250 /*
251  * struct array_cache
252  *
253  * Purpose:
254  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
255  * - reduce the number of linked list operations
256  * - reduce spinlock operations
257  *
258  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
259  * footprint.
260  *
261  */
262 struct array_cache {
263         unsigned int avail;
264         unsigned int limit;
265         unsigned int batchcount;
266         unsigned int touched;
267         spinlock_t lock;
268         void *entry[0];         /*
269                                  * Must have this definition in here for the proper
270                                  * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
271                                  * the entries.
272                                  * [0] is for gcc 2.95. It should really be [].
273                                  */
274 };
275
276 /* bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore,
277  * but the cpuarrays are allocated from the generic caches...
278  */
279 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
280 struct arraycache_init {
281         struct array_cache cache;
282         void * entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
283 };
284
285 /*
286  * The slab lists for all objects.
287  */
288 struct kmem_list3 {
289         struct list_head        slabs_partial;  /* partial list first, better asm code */
290         struct list_head        slabs_full;
291         struct list_head        slabs_free;
292         unsigned long   free_objects;
293         unsigned long   next_reap;
294         int             free_touched;
295         unsigned int    free_limit;
296         spinlock_t      list_lock;
297         struct array_cache      *shared;        /* shared per node */
298         struct array_cache      **alien;        /* on other nodes */
299 };
300
301 /*
302  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
303  */
304 #define NUM_INIT_LISTS (2 * MAX_NUMNODES + 1)
305 struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
306 #define CACHE_CACHE 0
307 #define SIZE_AC 1
308 #define SIZE_L3 (1 + MAX_NUMNODES)
309
310 /*
311  * This function may be completely optimized away if
312  * a constant is passed to it. Mostly the same as
313  * what is in linux/slab.h except it returns an
314  * index.
315  */
316 static inline int index_of(const size_t size)
317 {
318         if (__builtin_constant_p(size)) {
319                 int i = 0;
320
321 #define CACHE(x) \
322         if (size <=x) \
323                 return i; \
324         else \
325                 i++;
326 #include "linux/kmalloc_sizes.h"
327 #undef CACHE
328                 {
329                         extern void __bad_size(void);
330                         __bad_size();
331                 }
332         }
333         return 0;
334 }
335
336 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
337 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
338
339 static inline void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
340 {
341         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
342         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
343         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
344         parent->shared = NULL;
345         parent->alien = NULL;
346         spin_lock_init(&parent->list_lock);
347         parent->free_objects = 0;
348         parent->free_touched = 0;
349 }
350
351 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)  \
352         do {    \
353                 INIT_LIST_HEAD(listp);          \
354                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
355         } while (0)
356
357 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                     \
358         do {                                    \
359         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
360         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
361         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
362         } while (0)
363
364 /*
365  * kmem_cache_t
366  *
367  * manages a cache.
368  */
369         
370 struct kmem_cache_s {
371 /* 1) per-cpu data, touched during every alloc/free */
372         struct array_cache      *array[NR_CPUS];
373         unsigned int            batchcount;
374         unsigned int            limit;
375         unsigned int            shared;
376         unsigned int            objsize;
377 /* 2) touched by every alloc & free from the backend */
378         struct kmem_list3       *nodelists[MAX_NUMNODES];
379         unsigned int            flags;  /* constant flags */
380         unsigned int            num;    /* # of objs per slab */
381         spinlock_t              spinlock;
382
383 /* 3) cache_grow/shrink */
384         /* order of pgs per slab (2^n) */
385         unsigned int            gfporder;
386
387         /* force GFP flags, e.g. GFP_DMA */
388         unsigned int            gfpflags;
389
390         size_t                  colour;         /* cache colouring range */
391         unsigned int            colour_off;     /* colour offset */
392         unsigned int            colour_next;    /* cache colouring */
393         kmem_cache_t            *slabp_cache;
394         unsigned int            slab_size;
395         unsigned int            dflags;         /* dynamic flags */
396
397         /* constructor func */
398         void (*ctor)(void *, kmem_cache_t *, unsigned long);
399
400         /* de-constructor func */
401         void (*dtor)(void *, kmem_cache_t *, unsigned long);
402
403 /* 4) cache creation/removal */
404         const char              *name;
405         struct list_head        next;
406
407 /* 5) statistics */
408 #if STATS
409         unsigned long           num_active;
410         unsigned long           num_allocations;
411         unsigned long           high_mark;
412         unsigned long           grown;
413         unsigned long           reaped;
414         unsigned long           errors;
415         unsigned long           max_freeable;
416         unsigned long           node_allocs;
417         unsigned long           node_frees;
418         atomic_t                allochit;
419         atomic_t                allocmiss;
420         atomic_t                freehit;
421         atomic_t                freemiss;
422 #endif
423 #if DEBUG
424         int                     dbghead;
425         int                     reallen;
426 #endif
427 };
428
429 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
430 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
431
432 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
433 /* Optimization question: fewer reaps means less 
434  * probability for unnessary cpucache drain/refill cycles.
435  *
436  * OTHO the cpuarrays can contain lots of objects,
437  * which could lock up otherwise freeable slabs.
438  */
439 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
440 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
441
442 #if STATS
443 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
444 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
445 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
446 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
447 #define STATS_INC_REAPED(x)     ((x)->reaped++)
448 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { if ((x)->num_active > (x)->high_mark) \
449                                         (x)->high_mark = (x)->num_active; \
450                                 } while (0)
451 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
452 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
453 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
454 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) \
455                                 do { if ((x)->max_freeable < i) \
456                                         (x)->max_freeable = i; \
457                                 } while (0)
458
459 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
460 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
461 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
462 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
463 #else
464 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
465 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
466 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
467 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
468 #define STATS_INC_REAPED(x)     do { } while (0)
469 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
470 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
471 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
472 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
473 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) \
474                                 do { } while (0)
475
476 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
477 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
478 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
479 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
480 #endif
481
482 #if DEBUG
483 /* Magic nums for obj red zoning.
484  * Placed in the first word before and the first word after an obj.
485  */
486 #define RED_INACTIVE    0x5A2CF071UL    /* when obj is inactive */
487 #define RED_ACTIVE      0x170FC2A5UL    /* when obj is active */
488
489 /* ...and for poisoning */
490 #define POISON_INUSE    0x5a    /* for use-uninitialised poisoning */
491 #define POISON_FREE     0x6b    /* for use-after-free poisoning */
492 #define POISON_END      0xa5    /* end-byte of poisoning */
493
494 /* memory layout of objects:
495  * 0            : objp
496  * 0 .. cachep->dbghead - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
497  *              the end of an object is aligned with the end of the real
498  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
499  * cachep->dbghead - BYTES_PER_WORD .. cachep->dbghead - 1:
500  *              redzone word.
501  * cachep->dbghead: The real object.
502  * cachep->objsize - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
503  * cachep->objsize - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address [BYTES_PER_WORD long]
504  */
505 static int obj_dbghead(kmem_cache_t *cachep)
506 {
507         return cachep->dbghead;
508 }
509
510 static int obj_reallen(kmem_cache_t *cachep)
511 {
512         return cachep->reallen;
513 }
514
515 static unsigned long *dbg_redzone1(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
516 {
517         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
518         return (unsigned long*) (objp+obj_dbghead(cachep)-BYTES_PER_WORD);
519 }
520
521 static unsigned long *dbg_redzone2(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
522 {
523         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
524         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
525                 return (unsigned long*) (objp+cachep->objsize-2*BYTES_PER_WORD);
526         return (unsigned long*) (objp+cachep->objsize-BYTES_PER_WORD);
527 }
528
529 static void **dbg_userword(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
530 {
531         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
532         return (void**)(objp+cachep->objsize-BYTES_PER_WORD);
533 }
534
535 #else
536
537 #define obj_dbghead(x)                  0
538 #define obj_reallen(cachep)             (cachep->objsize)
539 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
540 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
541 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
542
543 #endif
544
545 /*
546  * Maximum size of an obj (in 2^order pages)
547  * and absolute limit for the gfp order.
548  */
549 #if defined(CONFIG_LARGE_ALLOCS)
550 #define MAX_OBJ_ORDER   13      /* up to 32Mb */
551 #define MAX_GFP_ORDER   13      /* up to 32Mb */
552 #elif defined(CONFIG_MMU)
553 #define MAX_OBJ_ORDER   5       /* 32 pages */
554 #define MAX_GFP_ORDER   5       /* 32 pages */
555 #else
556 #define MAX_OBJ_ORDER   8       /* up to 1Mb */
557 #define MAX_GFP_ORDER   8       /* up to 1Mb */
558 #endif
559
560 /*
561  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab.
562  */
563 #define BREAK_GFP_ORDER_HI      1
564 #define BREAK_GFP_ORDER_LO      0
565 static int slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_LO;
566
567 /* Macros for storing/retrieving the cachep and or slab from the
568  * global 'mem_map'. These are used to find the slab an obj belongs to.
569  * With kfree(), these are used to find the cache which an obj belongs to.
570  */
571 #define SET_PAGE_CACHE(pg,x)  ((pg)->lru.next = (struct list_head *)(x))
572 #define GET_PAGE_CACHE(pg)    ((kmem_cache_t *)(pg)->lru.next)
573 #define SET_PAGE_SLAB(pg,x)   ((pg)->lru.prev = (struct list_head *)(x))
574 #define GET_PAGE_SLAB(pg)     ((struct slab *)(pg)->lru.prev)
575
576 /* These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes. */
577 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
578 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
579 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
580         CACHE(ULONG_MAX)
581 #undef CACHE
582 };
583 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
584
585 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
586 struct cache_names {
587         char *name;
588         char *name_dma;
589 };
590
591 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
592 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
593 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
594         { NULL, }
595 #undef CACHE
596 };
597
598 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
599         { { 0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
600 static struct arraycache_init initarray_generic =
601         { { 0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
602
603 /* internal cache of cache description objs */
604 static kmem_cache_t cache_cache = {
605         .batchcount     = 1,
606         .limit          = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
607         .shared         = 1,
608         .objsize        = sizeof(kmem_cache_t),
609         .flags          = SLAB_NO_REAP,
610         .spinlock       = SPIN_LOCK_UNLOCKED,
611         .name           = "kmem_cache",
612 #if DEBUG
613         .reallen        = sizeof(kmem_cache_t),
614 #endif
615 };
616
617 /* Guard access to the cache-chain. */
618 static struct semaphore cache_chain_sem;
619 static struct list_head cache_chain;
620
621 /*
622  * vm_enough_memory() looks at this to determine how many
623  * slab-allocated pages are possibly freeable under pressure
624  *
625  * SLAB_RECLAIM_ACCOUNT turns this on per-slab
626  */
627 atomic_t slab_reclaim_pages;
628
629 /*
630  * chicken and egg problem: delay the per-cpu array allocation
631  * until the general caches are up.
632  */
633 static enum {
634         NONE,
635         PARTIAL_AC,
636         PARTIAL_L3,
637         FULL
638 } g_cpucache_up;
639
640 static DEFINE_PER_CPU(struct work_struct, reap_work);
641
642 static void free_block(kmem_cache_t* cachep, void** objpp, int len);
643 static void enable_cpucache (kmem_cache_t *cachep);
644 static void cache_reap (void *unused);
645 static int __node_shrink(kmem_cache_t *cachep, int node);
646
647 static inline struct array_cache *ac_data(kmem_cache_t *cachep)
648 {
649         return cachep->array[smp_processor_id()];
650 }
651
652 static inline kmem_cache_t *__find_general_cachep(size_t size,
653                                                 unsigned int __nocast gfpflags)
654 {
655         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
656
657 #if DEBUG
658         /* This happens if someone tries to call
659         * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
660         * the generic caches are initialized.
661         */
662         BUG_ON(csizep->cs_cachep == NULL);
663 #endif
664         while (size > csizep->cs_size)
665                 csizep++;
666
667         /*
668          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
669          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
670          * for large kmalloc calls required.
671          */
672         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
673                 return csizep->cs_dmacachep;
674         return csizep->cs_cachep;
675 }
676
677 kmem_cache_t *kmem_find_general_cachep(size_t size,
678                 unsigned int __nocast gfpflags)
679 {
680         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
681 }
682 EXPORT_SYMBOL(kmem_find_general_cachep);
683
684 /* Cal the num objs, wastage, and bytes left over for a given slab size. */
685 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t size, size_t align,
686                  int flags, size_t *left_over, unsigned int *num)
687 {
688         int i;
689         size_t wastage = PAGE_SIZE<<gfporder;
690         size_t extra = 0;
691         size_t base = 0;
692
693         if (!(flags & CFLGS_OFF_SLAB)) {
694                 base = sizeof(struct slab);
695                 extra = sizeof(kmem_bufctl_t);
696         }
697         i = 0;
698         while (i*size + ALIGN(base+i*extra, align) <= wastage)
699                 i++;
700         if (i > 0)
701                 i--;
702
703         if (i > SLAB_LIMIT)
704                 i = SLAB_LIMIT;
705
706         *num = i;
707         wastage -= i*size;
708         wastage -= ALIGN(base+i*extra, align);
709         *left_over = wastage;
710 }
711
712 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__FUNCTION__, cachep, msg)
713
714 static void __slab_error(const char *function, kmem_cache_t *cachep, char *msg)
715 {
716         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
717                 function, cachep->name, msg);
718         dump_stack();
719 }
720
721 /*
722  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
723  * via the workqueue/eventd.
724  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
725  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
726  * lock.
727  */
728 static void __devinit start_cpu_timer(int cpu)
729 {
730         struct work_struct *reap_work = &per_cpu(reap_work, cpu);
731
732         /*
733          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
734          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
735          * at that time.
736          */
737         if (keventd_up() && reap_work->func == NULL) {
738                 INIT_WORK(reap_work, cache_reap, NULL);
739                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work, HZ + 3 * cpu);
740         }
741 }
742
743 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
744                                                 int batchcount)
745 {
746         int memsize = sizeof(void*)*entries+sizeof(struct array_cache);
747         struct array_cache *nc = NULL;
748
749         nc = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
750         if (nc) {
751                 nc->avail = 0;
752                 nc->limit = entries;
753                 nc->batchcount = batchcount;
754                 nc->touched = 0;
755                 spin_lock_init(&nc->lock);
756         }
757         return nc;
758 }
759
760 #ifdef CONFIG_NUMA
761 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
762 {
763         struct array_cache **ac_ptr;
764         int memsize = sizeof(void*)*MAX_NUMNODES;
765         int i;
766
767         if (limit > 1)
768                 limit = 12;
769         ac_ptr = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
770         if (ac_ptr) {
771                 for_each_node(i) {
772                         if (i == node || !node_online(i)) {
773                                 ac_ptr[i] = NULL;
774                                 continue;
775                         }
776                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d);
777                         if (!ac_ptr[i]) {
778                                 for (i--; i <=0; i--)
779                                         kfree(ac_ptr[i]);
780                                 kfree(ac_ptr);
781                                 return NULL;
782                         }
783                 }
784         }
785         return ac_ptr;
786 }
787
788 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
789 {
790         int i;
791
792         if (!ac_ptr)
793                 return;
794
795         for_each_node(i)
796                 kfree(ac_ptr[i]);
797
798         kfree(ac_ptr);
799 }
800
801 static inline void __drain_alien_cache(kmem_cache_t *cachep, struct array_cache *ac, int node)
802 {
803         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
804
805         if (ac->avail) {
806                 spin_lock(&rl3->list_lock);
807                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail);
808                 ac->avail = 0;
809                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
810         }
811 }
812
813 static void drain_alien_cache(kmem_cache_t *cachep, struct kmem_list3 *l3)
814 {
815         int i=0;
816         struct array_cache *ac;
817         unsigned long flags;
818
819         for_each_online_node(i) {
820                 ac = l3->alien[i];
821                 if (ac) {
822                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
823                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
824                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
825                 }
826         }
827 }
828 #else
829 #define alloc_alien_cache(node, limit) do { } while (0)
830 #define free_alien_cache(ac_ptr) do { } while (0)
831 #define drain_alien_cache(cachep, l3) do { } while (0)
832 #endif
833
834 static int __devinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
835                                   unsigned long action, void *hcpu)
836 {
837         long cpu = (long)hcpu;
838         kmem_cache_t* cachep;
839         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
840         int node = cpu_to_node(cpu);
841         int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
842         struct array_cache *nc = NULL;
843
844         switch (action) {
845         case CPU_UP_PREPARE:
846                 down(&cache_chain_sem);
847                 /* we need to do this right in the beginning since
848                  * alloc_arraycache's are going to use this list.
849                  * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
850                  * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
851                  */
852
853                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
854                         /* setup the size64 kmemlist for cpu before we can
855                          * begin anything. Make sure some other cpu on this
856                          * node has not already allocated this
857                          */
858                         if (!cachep->nodelists[node]) {
859                                 if (!(l3 = kmalloc_node(memsize,
860                                                 GFP_KERNEL, node)))
861                                         goto bad;
862                                 kmem_list3_init(l3);
863                                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
864                                   ((unsigned long)cachep)%REAPTIMEOUT_LIST3;
865
866                                 cachep->nodelists[node] = l3;
867                         }
868
869                         spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
870                         cachep->nodelists[node]->free_limit =
871                                 (1 + nr_cpus_node(node)) *
872                                 cachep->batchcount + cachep->num;
873                         spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
874                 }
875
876                 /* Now we can go ahead with allocating the shared array's
877                   & array cache's */
878                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
879                         nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
880                                         cachep->batchcount);
881                         if (!nc)
882                                 goto bad;
883                         cachep->array[cpu] = nc;
884
885                         l3 = cachep->nodelists[node];
886                         BUG_ON(!l3);
887                         if (!l3->shared) {
888                                 if (!(nc = alloc_arraycache(node,
889                                         cachep->shared*cachep->batchcount,
890                                         0xbaadf00d)))
891                                         goto  bad;
892
893                                 /* we are serialised from CPU_DEAD or
894                                   CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock */
895                                 l3->shared = nc;
896                         }
897                 }
898                 up(&cache_chain_sem);
899                 break;
900         case CPU_ONLINE:
901                 start_cpu_timer(cpu);
902                 break;
903 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
904         case CPU_DEAD:
905                 /* fall thru */
906         case CPU_UP_CANCELED:
907                 down(&cache_chain_sem);
908
909                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
910                         struct array_cache *nc;
911                         cpumask_t mask;
912
913                         mask = node_to_cpumask(node);
914                         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
915                         /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
916                         nc = cachep->array[cpu];
917                         cachep->array[cpu] = NULL;
918                         l3 = cachep->nodelists[node];
919
920                         if (!l3)
921                                 goto unlock_cache;
922
923                         spin_lock(&l3->list_lock);
924
925                         /* Free limit for this kmem_list3 */
926                         l3->free_limit -= cachep->batchcount;
927                         if (nc)
928                                 free_block(cachep, nc->entry, nc->avail);
929
930                         if (!cpus_empty(mask)) {
931                                 spin_unlock(&l3->list_lock);
932                                 goto unlock_cache;
933                         }
934
935                         if (l3->shared) {
936                                 free_block(cachep, l3->shared->entry,
937                                                 l3->shared->avail);
938                                 kfree(l3->shared);
939                                 l3->shared = NULL;
940                         }
941                         if (l3->alien) {
942                                 drain_alien_cache(cachep, l3);
943                                 free_alien_cache(l3->alien);
944                                 l3->alien = NULL;
945                         }
946
947                         /* free slabs belonging to this node */
948                         if (__node_shrink(cachep, node)) {
949                                 cachep->nodelists[node] = NULL;
950                                 spin_unlock(&l3->list_lock);
951                                 kfree(l3);
952                         } else {
953                                 spin_unlock(&l3->list_lock);
954                         }
955 unlock_cache:
956                         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
957                         kfree(nc);
958                 }
959                 up(&cache_chain_sem);
960                 break;
961 #endif
962         }
963         return NOTIFY_OK;
964 bad:
965         up(&cache_chain_sem);
966         return NOTIFY_BAD;
967 }
968
969 static struct notifier_block cpucache_notifier = { &cpuup_callback, NULL, 0 };
970
971 /*
972  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
973  */
974 static void init_list(kmem_cache_t *cachep, struct kmem_list3 *list,
975                 int nodeid)
976 {
977         struct kmem_list3 *ptr;
978
979         BUG_ON(cachep->nodelists[nodeid] != list);
980         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_KERNEL, nodeid);
981         BUG_ON(!ptr);
982
983         local_irq_disable();
984         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
985         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
986         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
987         local_irq_enable();
988 }
989
990 /* Initialisation.
991  * Called after the gfp() functions have been enabled, and before smp_init().
992  */
993 void __init kmem_cache_init(void)
994 {
995         size_t left_over;
996         struct cache_sizes *sizes;
997         struct cache_names *names;
998         int i;
999
1000         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1001                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1002                 if (i < MAX_NUMNODES)
1003                         cache_cache.nodelists[i] = NULL;
1004         }
1005
1006         /*
1007          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1008          * page orders on machines with more than 32MB of memory.
1009          */
1010         if (num_physpages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1011                 slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_HI;
1012
1013         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1014          * from caches that do not exist yet:
1015          * 1) initialize the cache_cache cache: it contains the kmem_cache_t
1016          *    structures of all caches, except cache_cache itself: cache_cache
1017          *    is statically allocated.
1018          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1019          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1020          *    array at the end of the bootstrap.
1021          * 2) Create the first kmalloc cache.
1022          *    The kmem_cache_t for the new cache is allocated normally.
1023          *    An __init data area is used for the head array.
1024          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1025          *    head arrays.
1026          * 4) Replace the __init data head arrays for cache_cache and the first
1027          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1028          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for cache_cache and
1029          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1030          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1031          */
1032
1033         /* 1) create the cache_cache */
1034         init_MUTEX(&cache_chain_sem);
1035         INIT_LIST_HEAD(&cache_chain);
1036         list_add(&cache_cache.next, &cache_chain);
1037         cache_cache.colour_off = cache_line_size();
1038         cache_cache.array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1039         cache_cache.nodelists[numa_node_id()] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE];
1040
1041         cache_cache.objsize = ALIGN(cache_cache.objsize, cache_line_size());
1042
1043         cache_estimate(0, cache_cache.objsize, cache_line_size(), 0,
1044                                 &left_over, &cache_cache.num);
1045         if (!cache_cache.num)
1046                 BUG();
1047
1048         cache_cache.colour = left_over/cache_cache.colour_off;
1049         cache_cache.colour_next = 0;
1050         cache_cache.slab_size = ALIGN(cache_cache.num*sizeof(kmem_bufctl_t) +
1051                                 sizeof(struct slab), cache_line_size());
1052
1053         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1054         sizes = malloc_sizes;
1055         names = cache_names;
1056
1057         /* Initialize the caches that provide memory for the array cache
1058          * and the kmem_list3 structures first.
1059          * Without this, further allocations will bug
1060          */
1061
1062         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1063                                 sizes[INDEX_AC].cs_size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1064                                 (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_PANIC), NULL, NULL);
1065
1066         if (INDEX_AC != INDEX_L3)
1067                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1068                         kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1069                                 sizes[INDEX_L3].cs_size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1070                                 (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_PANIC), NULL, NULL);
1071
1072         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1073                 /*
1074                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1075                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1076                  * eliminates "false sharing".
1077                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1078                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1079                  */
1080                 if(!sizes->cs_cachep)
1081                         sizes->cs_cachep = kmem_cache_create(names->name,
1082                                 sizes->cs_size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1083                                 (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_PANIC), NULL, NULL);
1084
1085                 /* Inc off-slab bufctl limit until the ceiling is hit. */
1086                 if (!(OFF_SLAB(sizes->cs_cachep))) {
1087                         offslab_limit = sizes->cs_size-sizeof(struct slab);
1088                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
1089                 }
1090
1091                 sizes->cs_dmacachep = kmem_cache_create(names->name_dma,
1092                         sizes->cs_size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1093                         (ARCH_KMALLOC_FLAGS | SLAB_CACHE_DMA | SLAB_PANIC),
1094                         NULL, NULL);
1095
1096                 sizes++;
1097                 names++;
1098         }
1099         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1100         {
1101                 void * ptr;
1102
1103                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1104
1105                 local_irq_disable();
1106                 BUG_ON(ac_data(&cache_cache) != &initarray_cache.cache);
1107                 memcpy(ptr, ac_data(&cache_cache),
1108                                 sizeof(struct arraycache_init));
1109                 cache_cache.array[smp_processor_id()] = ptr;
1110                 local_irq_enable();
1111
1112                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1113
1114                 local_irq_disable();
1115                 BUG_ON(ac_data(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1116                                 != &initarray_generic.cache);
1117                 memcpy(ptr, ac_data(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1118                                 sizeof(struct arraycache_init));
1119                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1120                                                 ptr;
1121                 local_irq_enable();
1122         }
1123         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1124         {
1125                 int node;
1126                 /* Replace the static kmem_list3 structures for the boot cpu */
1127                 init_list(&cache_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE],
1128                                 numa_node_id());
1129
1130                 for_each_online_node(node) {
1131                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1132                                         &initkmem_list3[SIZE_AC+node], node);
1133
1134                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1135                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1136                                                 &initkmem_list3[SIZE_L3+node],
1137                                                 node);
1138                         }
1139                 }
1140         }
1141
1142         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1143         {
1144                 kmem_cache_t *cachep;
1145                 down(&cache_chain_sem);
1146                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next)
1147                         enable_cpucache(cachep);
1148                 up(&cache_chain_sem);
1149         }
1150
1151         /* Done! */
1152         g_cpucache_up = FULL;
1153
1154         /* Register a cpu startup notifier callback
1155          * that initializes ac_data for all new cpus
1156          */
1157         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1158
1159         /* The reap timers are started later, with a module init call:
1160          * That part of the kernel is not yet operational.
1161          */
1162 }
1163
1164 static int __init cpucache_init(void)
1165 {
1166         int cpu;
1167
1168         /* 
1169          * Register the timers that return unneeded
1170          * pages to gfp.
1171          */
1172         for_each_online_cpu(cpu)
1173                 start_cpu_timer(cpu);
1174
1175         return 0;
1176 }
1177
1178 __initcall(cpucache_init);
1179
1180 /*
1181  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1182  *
1183  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1184  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1185  * would be relatively rare and ignorable.
1186  */
1187 static void *kmem_getpages(kmem_cache_t *cachep, unsigned int __nocast flags, int nodeid)
1188 {
1189         struct page *page;
1190         void *addr;
1191         int i;
1192
1193         flags |= cachep->gfpflags;
1194         if (likely(nodeid == -1)) {
1195                 page = alloc_pages(flags, cachep->gfporder);
1196         } else {
1197                 page = alloc_pages_node(nodeid, flags, cachep->gfporder);
1198         }
1199         if (!page)
1200                 return NULL;
1201         addr = page_address(page);
1202
1203         i = (1 << cachep->gfporder);
1204         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1205                 atomic_add(i, &slab_reclaim_pages);
1206         add_page_state(nr_slab, i);
1207         while (i--) {
1208                 SetPageSlab(page);
1209                 page++;
1210         }
1211         return addr;
1212 }
1213
1214 /*
1215  * Interface to system's page release.
1216  */
1217 static void kmem_freepages(kmem_cache_t *cachep, void *addr)
1218 {
1219         unsigned long i = (1<<cachep->gfporder);
1220         struct page *page = virt_to_page(addr);
1221         const unsigned long nr_freed = i;
1222
1223         while (i--) {
1224                 if (!TestClearPageSlab(page))
1225                         BUG();
1226                 page++;
1227         }
1228         sub_page_state(nr_slab, nr_freed);
1229         if (current->reclaim_state)
1230                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1231         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1232         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) 
1233                 atomic_sub(1<<cachep->gfporder, &slab_reclaim_pages);
1234 }
1235
1236 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1237 {
1238         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *) head;
1239         kmem_cache_t *cachep = slab_rcu->cachep;
1240
1241         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1242         if (OFF_SLAB(cachep))
1243                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1244 }
1245
1246 #if DEBUG
1247
1248 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1249 static void store_stackinfo(kmem_cache_t *cachep, unsigned long *addr,
1250                                 unsigned long caller)
1251 {
1252         int size = obj_reallen(cachep);
1253
1254         addr = (unsigned long *)&((char*)addr)[obj_dbghead(cachep)];
1255
1256         if (size < 5*sizeof(unsigned long))
1257                 return;
1258
1259         *addr++=0x12345678;
1260         *addr++=caller;
1261         *addr++=smp_processor_id();
1262         size -= 3*sizeof(unsigned long);
1263         {
1264                 unsigned long *sptr = &caller;
1265                 unsigned long svalue;
1266
1267                 while (!kstack_end(sptr)) {
1268                         svalue = *sptr++;
1269                         if (kernel_text_address(svalue)) {
1270                                 *addr++=svalue;
1271                                 size -= sizeof(unsigned long);
1272                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
1273                                         break;
1274                         }
1275                 }
1276
1277         }
1278         *addr++=0x87654321;
1279 }
1280 #endif
1281
1282 static void poison_obj(kmem_cache_t *cachep, void *addr, unsigned char val)
1283 {
1284         int size = obj_reallen(cachep);
1285         addr = &((char*)addr)[obj_dbghead(cachep)];
1286
1287         memset(addr, val, size);
1288         *(unsigned char *)(addr+size-1) = POISON_END;
1289 }
1290
1291 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
1292 {
1293         int i;
1294         printk(KERN_ERR "%03x:", offset);
1295         for (i=0;i<limit;i++) {
1296                 printk(" %02x", (unsigned char)data[offset+i]);
1297         }
1298         printk("\n");
1299 }
1300 #endif
1301
1302 #if DEBUG
1303
1304 static void print_objinfo(kmem_cache_t *cachep, void *objp, int lines)
1305 {
1306         int i, size;
1307         char *realobj;
1308
1309         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1310                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%lx/0x%lx.\n",
1311                         *dbg_redzone1(cachep, objp),
1312                         *dbg_redzone2(cachep, objp));
1313         }
1314
1315         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
1316                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
1317                                 *dbg_userword(cachep, objp));
1318                 print_symbol("(%s)",
1319                                 (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
1320                 printk("\n");
1321         }
1322         realobj = (char*)objp+obj_dbghead(cachep);
1323         size = obj_reallen(cachep);
1324         for (i=0; i<size && lines;i+=16, lines--) {
1325                 int limit;
1326                 limit = 16;
1327                 if (i+limit > size)
1328                         limit = size-i;
1329                 dump_line(realobj, i, limit);
1330         }
1331 }
1332
1333 static void check_poison_obj(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
1334 {
1335         char *realobj;
1336         int size, i;
1337         int lines = 0;
1338
1339         realobj = (char*)objp+obj_dbghead(cachep);
1340         size = obj_reallen(cachep);
1341
1342         for (i=0;i<size;i++) {
1343                 char exp = POISON_FREE;
1344                 if (i == size-1)
1345                         exp = POISON_END;
1346                 if (realobj[i] != exp) {
1347                         int limit;
1348                         /* Mismatch ! */
1349                         /* Print header */
1350                         if (lines == 0) {
1351                                 printk(KERN_ERR "Slab corruption: start=%p, len=%d\n",
1352                                                 realobj, size);
1353                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
1354                         }
1355                         /* Hexdump the affected line */
1356                         i = (i/16)*16;
1357                         limit = 16;
1358                         if (i+limit > size)
1359                                 limit = size-i;
1360                         dump_line(realobj, i, limit);
1361                         i += 16;
1362                         lines++;
1363                         /* Limit to 5 lines */
1364                         if (lines > 5)
1365                                 break;
1366                 }
1367         }
1368         if (lines != 0) {
1369                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
1370                  * exist:
1371                  */
1372                 struct slab *slabp = GET_PAGE_SLAB(virt_to_page(objp));
1373                 int objnr;
1374
1375                 objnr = (objp-slabp->s_mem)/cachep->objsize;
1376                 if (objnr) {
1377                         objp = slabp->s_mem+(objnr-1)*cachep->objsize;
1378                         realobj = (char*)objp+obj_dbghead(cachep);
1379                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
1380                                                 realobj, size);
1381                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1382                 }
1383                 if (objnr+1 < cachep->num) {
1384                         objp = slabp->s_mem+(objnr+1)*cachep->objsize;
1385                         realobj = (char*)objp+obj_dbghead(cachep);
1386                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
1387                                                 realobj, size);
1388                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1389                 }
1390         }
1391 }
1392 #endif
1393
1394 /* Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
1395  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.
1396  * The cache-lock is not held/needed.
1397  */
1398 static void slab_destroy (kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp)
1399 {
1400         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
1401
1402 #if DEBUG
1403         int i;
1404         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1405                 void *objp = slabp->s_mem + cachep->objsize * i;
1406
1407                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
1408 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1409                         if ((cachep->objsize%PAGE_SIZE)==0 && OFF_SLAB(cachep))
1410                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp), cachep->objsize/PAGE_SIZE,1);
1411                         else
1412                                 check_poison_obj(cachep, objp);
1413 #else
1414                         check_poison_obj(cachep, objp);
1415 #endif
1416                 }
1417                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1418                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1419                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
1420                                                         "was overwritten");
1421                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1422                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
1423                                                         "was overwritten");
1424                 }
1425                 if (cachep->dtor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
1426                         (cachep->dtor)(objp+obj_dbghead(cachep), cachep, 0);
1427         }
1428 #else
1429         if (cachep->dtor) {
1430                 int i;
1431                 for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1432                         void* objp = slabp->s_mem+cachep->objsize*i;
1433                         (cachep->dtor)(objp, cachep, 0);
1434                 }
1435         }
1436 #endif
1437
1438         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1439                 struct slab_rcu *slab_rcu;
1440
1441                 slab_rcu = (struct slab_rcu *) slabp;
1442                 slab_rcu->cachep = cachep;
1443                 slab_rcu->addr = addr;
1444                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
1445         } else {
1446                 kmem_freepages(cachep, addr);
1447                 if (OFF_SLAB(cachep))
1448                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
1449         }
1450 }
1451
1452 /* For setting up all the kmem_list3s for cache whose objsize is same
1453    as size of kmem_list3. */
1454 static inline void set_up_list3s(kmem_cache_t *cachep, int index)
1455 {
1456         int node;
1457
1458         for_each_online_node(node) {
1459                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index+node];
1460                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1461                         REAPTIMEOUT_LIST3 +
1462                         ((unsigned long)cachep)%REAPTIMEOUT_LIST3;
1463         }
1464 }
1465
1466 /**
1467  * kmem_cache_create - Create a cache.
1468  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
1469  * @size: The size of objects to be created in this cache.
1470  * @align: The required alignment for the objects.
1471  * @flags: SLAB flags
1472  * @ctor: A constructor for the objects.
1473  * @dtor: A destructor for the objects.
1474  *
1475  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
1476  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
1477  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache
1478  * and the @dtor is run before the pages are handed back.
1479  *
1480  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
1481  * the module calling this has to destroy the cache before getting 
1482  * unloaded.
1483  * 
1484  * The flags are
1485  *
1486  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
1487  * to catch references to uninitialised memory.
1488  *
1489  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
1490  * for buffer overruns.
1491  *
1492  * %SLAB_NO_REAP - Don't automatically reap this cache when we're under
1493  * memory pressure.
1494  *
1495  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
1496  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
1497  * as davem.
1498  */
1499 kmem_cache_t *
1500 kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
1501         unsigned long flags, void (*ctor)(void*, kmem_cache_t *, unsigned long),
1502         void (*dtor)(void*, kmem_cache_t *, unsigned long))
1503 {
1504         size_t left_over, slab_size, ralign;
1505         kmem_cache_t *cachep = NULL;
1506
1507         /*
1508          * Sanity checks... these are all serious usage bugs.
1509          */
1510         if ((!name) ||
1511                 in_interrupt() ||
1512                 (size < BYTES_PER_WORD) ||
1513                 (size > (1<<MAX_OBJ_ORDER)*PAGE_SIZE) ||
1514                 (dtor && !ctor)) {
1515                         printk(KERN_ERR "%s: Early error in slab %s\n",
1516                                         __FUNCTION__, name);
1517                         BUG();
1518                 }
1519
1520 #if DEBUG
1521         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
1522         if ((flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) && !ctor) {
1523                 /* No constructor, but inital state check requested */
1524                 printk(KERN_ERR "%s: No con, but init state check "
1525                                 "requested - %s\n", __FUNCTION__, name);
1526                 flags &= ~SLAB_DEBUG_INITIAL;
1527         }
1528
1529 #if FORCED_DEBUG
1530         /*
1531          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
1532          * large objects, if the increased size would increase the object size
1533          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
1534          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
1535          */
1536         if ((size < 4096 || fls(size-1) == fls(size-1+3*BYTES_PER_WORD)))
1537                 flags |= SLAB_RED_ZONE|SLAB_STORE_USER;
1538         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
1539                 flags |= SLAB_POISON;
1540 #endif
1541         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
1542                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
1543 #endif
1544         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
1545                 BUG_ON(dtor);
1546
1547         /*
1548          * Always checks flags, a caller might be expecting debug
1549          * support which isn't available.
1550          */
1551         if (flags & ~CREATE_MASK)
1552                 BUG();
1553
1554         /* Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
1555          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
1556          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
1557          */
1558         if (size & (BYTES_PER_WORD-1)) {
1559                 size += (BYTES_PER_WORD-1);
1560                 size &= ~(BYTES_PER_WORD-1);
1561         }
1562
1563         /* calculate out the final buffer alignment: */
1564         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
1565         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1566                 /* Default alignment: as specified by the arch code.
1567                  * Except if an object is really small, then squeeze multiple
1568                  * objects into one cacheline.
1569                  */
1570                 ralign = cache_line_size();
1571                 while (size <= ralign/2)
1572                         ralign /= 2;
1573         } else {
1574                 ralign = BYTES_PER_WORD;
1575         }
1576         /* 2) arch mandated alignment: disables debug if necessary */
1577         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
1578                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1579                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
1580                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE|SLAB_STORE_USER);
1581         }
1582         /* 3) caller mandated alignment: disables debug if necessary */
1583         if (ralign < align) {
1584                 ralign = align;
1585                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
1586                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE|SLAB_STORE_USER);
1587         }
1588         /* 4) Store it. Note that the debug code below can reduce
1589          *    the alignment to BYTES_PER_WORD.
1590          */
1591         align = ralign;
1592
1593         /* Get cache's description obj. */
1594         cachep = (kmem_cache_t *) kmem_cache_alloc(&cache_cache, SLAB_KERNEL);
1595         if (!cachep)
1596                 goto opps;
1597         memset(cachep, 0, sizeof(kmem_cache_t));
1598
1599 #if DEBUG
1600         cachep->reallen = size;
1601
1602         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
1603                 /* redzoning only works with word aligned caches */
1604                 align = BYTES_PER_WORD;
1605
1606                 /* add space for red zone words */
1607                 cachep->dbghead += BYTES_PER_WORD;
1608                 size += 2*BYTES_PER_WORD;
1609         }
1610         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
1611                 /* user store requires word alignment and
1612                  * one word storage behind the end of the real
1613                  * object.
1614                  */
1615                 align = BYTES_PER_WORD;
1616                 size += BYTES_PER_WORD;
1617         }
1618 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
1619         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3+1].cs_size && cachep->reallen > cache_line_size() && size < PAGE_SIZE) {
1620                 cachep->dbghead += PAGE_SIZE - size;
1621                 size = PAGE_SIZE;
1622         }
1623 #endif
1624 #endif
1625
1626         /* Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab. */
1627         if (size >= (PAGE_SIZE>>3))
1628                 /*
1629                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
1630                  * off-slab (should allow better packing of objs).
1631                  */
1632                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
1633
1634         size = ALIGN(size, align);
1635
1636         if ((flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) && size <= PAGE_SIZE) {
1637                 /*
1638                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
1639                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
1640                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
1641                  */
1642                 cachep->gfporder = 0;
1643                 cache_estimate(cachep->gfporder, size, align, flags,
1644                                         &left_over, &cachep->num);
1645         } else {
1646                 /*
1647                  * Calculate size (in pages) of slabs, and the num of objs per
1648                  * slab.  This could be made much more intelligent.  For now,
1649                  * try to avoid using high page-orders for slabs.  When the
1650                  * gfp() funcs are more friendly towards high-order requests,
1651                  * this should be changed.
1652                  */
1653                 do {
1654                         unsigned int break_flag = 0;
1655 cal_wastage:
1656                         cache_estimate(cachep->gfporder, size, align, flags,
1657                                                 &left_over, &cachep->num);
1658                         if (break_flag)
1659                                 break;
1660                         if (cachep->gfporder >= MAX_GFP_ORDER)
1661                                 break;
1662                         if (!cachep->num)
1663                                 goto next;
1664                         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB &&
1665                                         cachep->num > offslab_limit) {
1666                                 /* This num of objs will cause problems. */
1667                                 cachep->gfporder--;
1668                                 break_flag++;
1669                                 goto cal_wastage;
1670                         }
1671
1672                         /*
1673                          * Large num of objs is good, but v. large slabs are
1674                          * currently bad for the gfp()s.
1675                          */
1676                         if (cachep->gfporder >= slab_break_gfp_order)
1677                                 break;
1678
1679                         if ((left_over*8) <= (PAGE_SIZE<<cachep->gfporder))
1680                                 break;  /* Acceptable internal fragmentation. */
1681 next:
1682                         cachep->gfporder++;
1683                 } while (1);
1684         }
1685
1686         if (!cachep->num) {
1687                 printk("kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
1688                 kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
1689                 cachep = NULL;
1690                 goto opps;
1691         }
1692         slab_size = ALIGN(cachep->num*sizeof(kmem_bufctl_t)
1693                                 + sizeof(struct slab), align);
1694
1695         /*
1696          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
1697          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
1698          */
1699         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
1700                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
1701                 left_over -= slab_size;
1702         }
1703
1704         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
1705                 /* really off slab. No need for manual alignment */
1706                 slab_size = cachep->num*sizeof(kmem_bufctl_t)+sizeof(struct slab);
1707         }
1708
1709         cachep->colour_off = cache_line_size();
1710         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
1711         if (cachep->colour_off < align)
1712                 cachep->colour_off = align;
1713         cachep->colour = left_over/cachep->colour_off;
1714         cachep->slab_size = slab_size;
1715         cachep->flags = flags;
1716         cachep->gfpflags = 0;
1717         if (flags & SLAB_CACHE_DMA)
1718                 cachep->gfpflags |= GFP_DMA;
1719         spin_lock_init(&cachep->spinlock);
1720         cachep->objsize = size;
1721
1722         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB)
1723                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
1724         cachep->ctor = ctor;
1725         cachep->dtor = dtor;
1726         cachep->name = name;
1727
1728         /* Don't let CPUs to come and go */
1729         lock_cpu_hotplug();
1730
1731         if (g_cpucache_up == FULL) {
1732                 enable_cpucache(cachep);
1733         } else {
1734                 if (g_cpucache_up == NONE) {
1735                         /* Note: the first kmem_cache_create must create
1736                          * the cache that's used by kmalloc(24), otherwise
1737                          * the creation of further caches will BUG().
1738                          */
1739                         cachep->array[smp_processor_id()] =
1740                                 &initarray_generic.cache;
1741
1742                         /* If the cache that's used by
1743                          * kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is the first cache,
1744                          * then we need to set up all its list3s, otherwise
1745                          * the creation of further caches will BUG().
1746                          */
1747                         set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
1748                         if (INDEX_AC == INDEX_L3)
1749                                 g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1750                         else
1751                                 g_cpucache_up = PARTIAL_AC;
1752                 } else {
1753                         cachep->array[smp_processor_id()] =
1754                                 kmalloc(sizeof(struct arraycache_init),
1755                                                 GFP_KERNEL);
1756
1757                         if (g_cpucache_up == PARTIAL_AC) {
1758                                 set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
1759                                 g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1760                         } else {
1761                                 int node;
1762                                 for_each_online_node(node) {
1763
1764                                         cachep->nodelists[node] =
1765                                                 kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
1766                                                                 GFP_KERNEL, node);
1767                                         BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
1768                                         kmem_list3_init(cachep->nodelists[node]);
1769                                 }
1770                         }
1771                 }
1772                 cachep->nodelists[numa_node_id()]->next_reap =
1773                         jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1774                         ((unsigned long)cachep)%REAPTIMEOUT_LIST3;
1775
1776                 BUG_ON(!ac_data(cachep));
1777                 ac_data(cachep)->avail = 0;
1778                 ac_data(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1779                 ac_data(cachep)->batchcount = 1;
1780                 ac_data(cachep)->touched = 0;
1781                 cachep->batchcount = 1;
1782                 cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1783         } 
1784
1785         /* Need the semaphore to access the chain. */
1786         down(&cache_chain_sem);
1787         {
1788                 struct list_head *p;
1789                 mm_segment_t old_fs;
1790
1791                 old_fs = get_fs();
1792                 set_fs(KERNEL_DS);
1793                 list_for_each(p, &cache_chain) {
1794                         kmem_cache_t *pc = list_entry(p, kmem_cache_t, next);
1795                         char tmp;
1796                         /* This happens when the module gets unloaded and doesn't
1797                            destroy its slab cache and noone else reuses the vmalloc
1798                            area of the module. Print a warning. */
1799                         if (__get_user(tmp,pc->name)) { 
1800                                 printk("SLAB: cache with size %d has lost its name\n", 
1801                                         pc->objsize); 
1802                                 continue; 
1803                         }       
1804                         if (!strcmp(pc->name,name)) { 
1805                                 printk("kmem_cache_create: duplicate cache %s\n",name); 
1806                                 up(&cache_chain_sem); 
1807                                 unlock_cpu_hotplug();
1808                                 BUG(); 
1809                         }       
1810                 }
1811                 set_fs(old_fs);
1812         }
1813
1814         /* cache setup completed, link it into the list */
1815         list_add(&cachep->next, &cache_chain);
1816         up(&cache_chain_sem);
1817         unlock_cpu_hotplug();
1818 opps:
1819         if (!cachep && (flags & SLAB_PANIC))
1820                 panic("kmem_cache_create(): failed to create slab `%s'\n",
1821                         name);
1822         return cachep;
1823 }
1824 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
1825
1826 #if DEBUG
1827 static void check_irq_off(void)
1828 {
1829         BUG_ON(!irqs_disabled());
1830 }
1831
1832 static void check_irq_on(void)
1833 {
1834         BUG_ON(irqs_disabled());
1835 }
1836
1837 static void check_spinlock_acquired(kmem_cache_t *cachep)
1838 {
1839 #ifdef CONFIG_SMP
1840         check_irq_off();
1841         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_node_id()]->list_lock);
1842 #endif
1843 }
1844
1845 static inline void check_spinlock_acquired_node(kmem_cache_t *cachep, int node)
1846 {
1847 #ifdef CONFIG_SMP
1848         check_irq_off();
1849         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1850 #endif
1851 }
1852
1853 #else
1854 #define check_irq_off() do { } while(0)
1855 #define check_irq_on()  do { } while(0)
1856 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
1857 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
1858 #endif
1859
1860 /*
1861  * Waits for all CPUs to execute func().
1862  */
1863 static void smp_call_function_all_cpus(void (*func) (void *arg), void *arg)
1864 {
1865         check_irq_on();
1866         preempt_disable();
1867
1868         local_irq_disable();
1869         func(arg);
1870         local_irq_enable();
1871
1872         if (smp_call_function(func, arg, 1, 1))
1873                 BUG();
1874
1875         preempt_enable();
1876 }
1877
1878 static void drain_array_locked(kmem_cache_t* cachep,
1879                                 struct array_cache *ac, int force, int node);
1880
1881 static void do_drain(void *arg)
1882 {
1883         kmem_cache_t *cachep = (kmem_cache_t*)arg;
1884         struct array_cache *ac;
1885
1886         check_irq_off();
1887         ac = ac_data(cachep);
1888         spin_lock(&cachep->nodelists[numa_node_id()]->list_lock);
1889         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail);
1890         spin_unlock(&cachep->nodelists[numa_node_id()]->list_lock);
1891         ac->avail = 0;
1892 }
1893
1894 static void drain_cpu_caches(kmem_cache_t *cachep)
1895 {
1896         struct kmem_list3 *l3;
1897         int node;
1898
1899         smp_call_function_all_cpus(do_drain, cachep);
1900         check_irq_on();
1901         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
1902         for_each_online_node(node)  {
1903                 l3 = cachep->nodelists[node];
1904                 if (l3) {
1905                         spin_lock(&l3->list_lock);
1906                         drain_array_locked(cachep, l3->shared, 1, node);
1907                         spin_unlock(&l3->list_lock);
1908                         if (l3->alien)
1909                                 drain_alien_cache(cachep, l3);
1910                 }
1911         }
1912         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
1913 }
1914
1915 static int __node_shrink(kmem_cache_t *cachep, int node)
1916 {
1917         struct slab *slabp;
1918         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[node];
1919         int ret;
1920
1921         for (;;) {
1922                 struct list_head *p;
1923
1924                 p = l3->slabs_free.prev;
1925                 if (p == &l3->slabs_free)
1926                         break;
1927
1928                 slabp = list_entry(l3->slabs_free.prev, struct slab, list);
1929 #if DEBUG
1930                 if (slabp->inuse)
1931                         BUG();
1932 #endif
1933                 list_del(&slabp->list);
1934
1935                 l3->free_objects -= cachep->num;
1936                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1937                 slab_destroy(cachep, slabp);
1938                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1939         }
1940         ret = !list_empty(&l3->slabs_full) ||
1941                 !list_empty(&l3->slabs_partial);
1942         return ret;
1943 }
1944
1945 static int __cache_shrink(kmem_cache_t *cachep)
1946 {
1947         int ret = 0, i = 0;
1948         struct kmem_list3 *l3;
1949
1950         drain_cpu_caches(cachep);
1951
1952         check_irq_on();
1953         for_each_online_node(i) {
1954                 l3 = cachep->nodelists[i];
1955                 if (l3) {
1956                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1957                         ret += __node_shrink(cachep, i);
1958                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1959                 }
1960         }
1961         return (ret ? 1 : 0);
1962 }
1963
1964 /**
1965  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
1966  * @cachep: The cache to shrink.
1967  *
1968  * Releases as many slabs as possible for a cache.
1969  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
1970  */
1971 int kmem_cache_shrink(kmem_cache_t *cachep)
1972 {
1973         if (!cachep || in_interrupt())
1974                 BUG();
1975
1976         return __cache_shrink(cachep);
1977 }
1978 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
1979
1980 /**
1981  * kmem_cache_destroy - delete a cache
1982  * @cachep: the cache to destroy
1983  *
1984  * Remove a kmem_cache_t object from the slab cache.
1985  * Returns 0 on success.
1986  *
1987  * It is expected this function will be called by a module when it is
1988  * unloaded.  This will remove the cache completely, and avoid a duplicate
1989  * cache being allocated each time a module is loaded and unloaded, if the
1990  * module doesn't have persistent in-kernel storage across loads and unloads.
1991  *
1992  * The cache must be empty before calling this function.
1993  *
1994  * The caller must guarantee that noone will allocate memory from the cache
1995  * during the kmem_cache_destroy().
1996  */
1997 int kmem_cache_destroy(kmem_cache_t * cachep)
1998 {
1999         int i;
2000         struct kmem_list3 *l3;
2001
2002         if (!cachep || in_interrupt())
2003                 BUG();
2004
2005         /* Don't let CPUs to come and go */
2006         lock_cpu_hotplug();
2007
2008         /* Find the cache in the chain of caches. */
2009         down(&cache_chain_sem);
2010         /*
2011          * the chain is never empty, cache_cache is never destroyed
2012          */
2013         list_del(&cachep->next);
2014         up(&cache_chain_sem);
2015
2016         if (__cache_shrink(cachep)) {
2017                 slab_error(cachep, "Can't free all objects");
2018                 down(&cache_chain_sem);
2019                 list_add(&cachep->next,&cache_chain);
2020                 up(&cache_chain_sem);
2021                 unlock_cpu_hotplug();
2022                 return 1;
2023         }
2024
2025         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2026                 synchronize_rcu();
2027
2028         for_each_online_cpu(i)
2029                 kfree(cachep->array[i]);
2030
2031         /* NUMA: free the list3 structures */
2032         for_each_online_node(i) {
2033                 if ((l3 = cachep->nodelists[i])) {
2034                         kfree(l3->shared);
2035                         free_alien_cache(l3->alien);
2036                         kfree(l3);
2037                 }
2038         }
2039         kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2040
2041         unlock_cpu_hotplug();
2042
2043         return 0;
2044 }
2045 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2046
2047 /* Get the memory for a slab management obj. */
2048 static struct slab* alloc_slabmgmt(kmem_cache_t *cachep, void *objp,
2049                         int colour_off, unsigned int __nocast local_flags)
2050 {
2051         struct slab *slabp;
2052         
2053         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2054                 /* Slab management obj is off-slab. */
2055                 slabp = kmem_cache_alloc(cachep->slabp_cache, local_flags);
2056                 if (!slabp)
2057                         return NULL;
2058         } else {
2059                 slabp = objp+colour_off;
2060                 colour_off += cachep->slab_size;
2061         }
2062         slabp->inuse = 0;
2063         slabp->colouroff = colour_off;
2064         slabp->s_mem = objp+colour_off;
2065
2066         return slabp;
2067 }
2068
2069 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2070 {
2071         return (kmem_bufctl_t *)(slabp+1);
2072 }
2073
2074 static void cache_init_objs(kmem_cache_t *cachep,
2075                         struct slab *slabp, unsigned long ctor_flags)
2076 {
2077         int i;
2078
2079         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2080                 void *objp = slabp->s_mem+cachep->objsize*i;
2081 #if DEBUG
2082                 /* need to poison the objs? */
2083                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2084                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2085                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2086                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2087
2088                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2089                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2090                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2091                 }
2092                 /*
2093                  * Constructors are not allowed to allocate memory from
2094                  * the same cache which they are a constructor for.
2095                  * Otherwise, deadlock. They must also be threaded.
2096                  */
2097                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2098                         cachep->ctor(objp+obj_dbghead(cachep), cachep, ctor_flags);
2099
2100                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2101                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2102                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2103                                                         " end of an object");
2104                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2105                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2106                                                         " start of an object");
2107                 }
2108                 if ((cachep->objsize % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep) && cachep->flags & SLAB_POISON)
2109                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp), cachep->objsize/PAGE_SIZE, 0);
2110 #else
2111                 if (cachep->ctor)
2112                         cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2113 #endif
2114                 slab_bufctl(slabp)[i] = i+1;
2115         }
2116         slab_bufctl(slabp)[i-1] = BUFCTL_END;
2117         slabp->free = 0;
2118 }
2119
2120 static void kmem_flagcheck(kmem_cache_t *cachep, unsigned int flags)
2121 {
2122         if (flags & SLAB_DMA) {
2123                 if (!(cachep->gfpflags & GFP_DMA))
2124                         BUG();
2125         } else {
2126                 if (cachep->gfpflags & GFP_DMA)
2127                         BUG();
2128         }
2129 }
2130
2131 static void set_slab_attr(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp, void *objp)
2132 {
2133         int i;
2134         struct page *page;
2135
2136         /* Nasty!!!!!! I hope this is OK. */
2137         i = 1 << cachep->gfporder;
2138         page = virt_to_page(objp);
2139         do {
2140                 SET_PAGE_CACHE(page, cachep);
2141                 SET_PAGE_SLAB(page, slabp);
2142                 page++;
2143         } while (--i);
2144 }
2145
2146 /*
2147  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2148  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2149  */
2150 static int cache_grow(kmem_cache_t *cachep, unsigned int __nocast flags, int nodeid)
2151 {
2152         struct slab     *slabp;
2153         void            *objp;
2154         size_t           offset;
2155         unsigned int     local_flags;
2156         unsigned long    ctor_flags;
2157         struct kmem_list3 *l3;
2158
2159         /* Be lazy and only check for valid flags here,
2160          * keeping it out of the critical path in kmem_cache_alloc().
2161          */
2162         if (flags & ~(SLAB_DMA|SLAB_LEVEL_MASK|SLAB_NO_GROW))
2163                 BUG();
2164         if (flags & SLAB_NO_GROW)
2165                 return 0;
2166
2167         ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2168         local_flags = (flags & SLAB_LEVEL_MASK);
2169         if (!(local_flags & __GFP_WAIT))
2170                 /*
2171                  * Not allowed to sleep.  Need to tell a constructor about
2172                  * this - it might need to know...
2173                  */
2174                 ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2175
2176         /* About to mess with non-constant members - lock. */
2177         check_irq_off();
2178         spin_lock(&cachep->spinlock);
2179
2180         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2181         offset = cachep->colour_next;
2182         cachep->colour_next++;
2183         if (cachep->colour_next >= cachep->colour)
2184                 cachep->colour_next = 0;
2185         offset *= cachep->colour_off;
2186
2187         spin_unlock(&cachep->spinlock);
2188
2189         check_irq_off();
2190         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2191                 local_irq_enable();
2192
2193         /*
2194          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
2195          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
2196          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
2197          * will eventually be caught here (where it matters).
2198          */
2199         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2200
2201         /* Get mem for the objs.
2202          * Attempt to allocate a physical page from 'nodeid',
2203          */
2204         if (!(objp = kmem_getpages(cachep, flags, nodeid)))
2205                 goto failed;
2206
2207         /* Get slab management. */
2208         if (!(slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset, local_flags)))
2209                 goto opps1;
2210
2211         slabp->nodeid = nodeid;
2212         set_slab_attr(cachep, slabp, objp);
2213
2214         cache_init_objs(cachep, slabp, ctor_flags);
2215
2216         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2217                 local_irq_disable();
2218         check_irq_off();
2219         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2220         spin_lock(&l3->list_lock);
2221
2222         /* Make slab active. */
2223         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
2224         STATS_INC_GROWN(cachep);
2225         l3->free_objects += cachep->num;
2226         spin_unlock(&l3->list_lock);
2227         return 1;
2228 opps1:
2229         kmem_freepages(cachep, objp);
2230 failed:
2231         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2232                 local_irq_disable();
2233         return 0;
2234 }
2235
2236 #if DEBUG
2237
2238 /*
2239  * Perform extra freeing checks:
2240  * - detect bad pointers.
2241  * - POISON/RED_ZONE checking
2242  * - destructor calls, for caches with POISON+dtor
2243  */
2244 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
2245 {
2246         struct page *page;
2247
2248         if (!virt_addr_valid(objp)) {
2249                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
2250                         (unsigned long)objp);   
2251                 BUG();  
2252         }
2253         page = virt_to_page(objp);
2254         if (!PageSlab(page)) {
2255                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: bad ptr %lxh.\n", (unsigned long)objp);
2256                 BUG();
2257         }
2258 }
2259
2260 static void *cache_free_debugcheck(kmem_cache_t *cachep, void *objp,
2261                                         void *caller)
2262 {
2263         struct page *page;
2264         unsigned int objnr;
2265         struct slab *slabp;
2266
2267         objp -= obj_dbghead(cachep);
2268         kfree_debugcheck(objp);
2269         page = virt_to_page(objp);
2270
2271         if (GET_PAGE_CACHE(page) != cachep) {
2272                 printk(KERN_ERR "mismatch in kmem_cache_free: expected cache %p, got %p\n",
2273                                 GET_PAGE_CACHE(page),cachep);
2274                 printk(KERN_ERR "%p is %s.\n", cachep, cachep->name);
2275                 printk(KERN_ERR "%p is %s.\n", GET_PAGE_CACHE(page), GET_PAGE_CACHE(page)->name);
2276                 WARN_ON(1);
2277         }
2278         slabp = GET_PAGE_SLAB(page);
2279
2280         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2281                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_ACTIVE || *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_ACTIVE) {
2282                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
2283                                                 " object was overwritten");
2284                         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1: 0x%lx, redzone 2: 0x%lx.\n",
2285                                         objp, *dbg_redzone1(cachep, objp), *dbg_redzone2(cachep, objp));
2286                 }
2287                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2288                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2289         }
2290         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2291                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2292
2293         objnr = (objp-slabp->s_mem)/cachep->objsize;
2294
2295         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
2296         BUG_ON(objp != slabp->s_mem + objnr*cachep->objsize);
2297
2298         if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) {
2299                 /* Need to call the slab's constructor so the
2300                  * caller can perform a verify of its state (debugging).
2301                  * Called without the cache-lock held.
2302                  */
2303                 cachep->ctor(objp+obj_dbghead(cachep),
2304                                         cachep, SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR|SLAB_CTOR_VERIFY);
2305         }
2306         if (cachep->flags & SLAB_POISON && cachep->dtor) {
2307                 /* we want to cache poison the object,
2308                  * call the destruction callback
2309                  */
2310                 cachep->dtor(objp+obj_dbghead(cachep), cachep, 0);
2311         }
2312         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2313 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2314                 if ((cachep->objsize % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep)) {
2315                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
2316                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp), cachep->objsize/PAGE_SIZE, 0);
2317                 } else {
2318                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2319                 }
2320 #else
2321                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2322 #endif
2323         }
2324         return objp;
2325 }
2326
2327 static void check_slabp(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp)
2328 {
2329         kmem_bufctl_t i;
2330         int entries = 0;
2331         
2332         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
2333         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
2334                 entries++;
2335                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
2336                         goto bad;
2337         }
2338         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
2339 bad:
2340                 printk(KERN_ERR "slab: Internal list corruption detected in cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Hexdump:\n",
2341                                 cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse);
2342                 for (i=0;i<sizeof(slabp)+cachep->num*sizeof(kmem_bufctl_t);i++) {
2343                         if ((i%16)==0)
2344                                 printk("\n%03x:", i);
2345                         printk(" %02x", ((unsigned char*)slabp)[i]);
2346                 }
2347                 printk("\n");
2348                 BUG();
2349         }
2350 }
2351 #else
2352 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
2353 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
2354 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
2355 #endif
2356
2357 static void *cache_alloc_refill(kmem_cache_t *cachep, unsigned int __nocast flags)
2358 {
2359         int batchcount;
2360         struct kmem_list3 *l3;
2361         struct array_cache *ac;
2362
2363         check_irq_off();
2364         ac = ac_data(cachep);
2365 retry:
2366         batchcount = ac->batchcount;
2367         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
2368                 /* if there was little recent activity on this
2369                  * cache, then perform only a partial refill.
2370                  * Otherwise we could generate refill bouncing.
2371                  */
2372                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
2373         }
2374         l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
2375
2376         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
2377         spin_lock(&l3->list_lock);
2378
2379         if (l3->shared) {
2380                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
2381                 if (shared_array->avail) {
2382                         if (batchcount > shared_array->avail)
2383                                 batchcount = shared_array->avail;
2384                         shared_array->avail -= batchcount;
2385                         ac->avail = batchcount;
2386                         memcpy(ac->entry,
2387                                 &(shared_array->entry[shared_array->avail]),
2388                                 sizeof(void*)*batchcount);
2389                         shared_array->touched = 1;
2390                         goto alloc_done;
2391                 }
2392         }
2393         while (batchcount > 0) {
2394                 struct list_head *entry;
2395                 struct slab *slabp;
2396                 /* Get slab alloc is to come from. */
2397                 entry = l3->slabs_partial.next;
2398                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
2399                         l3->free_touched = 1;
2400                         entry = l3->slabs_free.next;
2401                         if (entry == &l3->slabs_free)
2402                                 goto must_grow;
2403                 }
2404
2405                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2406                 check_slabp(cachep, slabp);
2407                 check_spinlock_acquired(cachep);
2408                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
2409                         kmem_bufctl_t next;
2410                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
2411                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2412                         STATS_SET_HIGH(cachep);
2413
2414                         /* get obj pointer */
2415                         ac->entry[ac->avail++] = slabp->s_mem +
2416                                 slabp->free*cachep->objsize;
2417
2418                         slabp->inuse++;
2419                         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2420 #if DEBUG
2421                         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2422 #endif
2423                         slabp->free = next;
2424                 }
2425                 check_slabp(cachep, slabp);
2426
2427                 /* move slabp to correct slabp list: */
2428                 list_del(&slabp->list);
2429                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
2430                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2431                 else
2432                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2433         }
2434
2435 must_grow:
2436         l3->free_objects -= ac->avail;
2437 alloc_done:
2438         spin_unlock(&l3->list_lock);
2439
2440         if (unlikely(!ac->avail)) {
2441                 int x;
2442                 x = cache_grow(cachep, flags, numa_node_id());
2443
2444                 // cache_grow can reenable interrupts, then ac could change.
2445                 ac = ac_data(cachep);
2446                 if (!x && ac->avail == 0)       // no objects in sight? abort
2447                         return NULL;
2448
2449                 if (!ac->avail)         // objects refilled by interrupt?
2450                         goto retry;
2451         }
2452         ac->touched = 1;
2453         return ac->entry[--ac->avail];
2454 }
2455
2456 static inline void
2457 cache_alloc_debugcheck_before(kmem_cache_t *cachep, unsigned int __nocast flags)
2458 {
2459         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
2460 #if DEBUG
2461         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2462 #endif
2463 }
2464
2465 #if DEBUG
2466 static void *
2467 cache_alloc_debugcheck_after(kmem_cache_t *cachep,
2468                         unsigned int __nocast flags, void *objp, void *caller)
2469 {
2470         if (!objp)      
2471                 return objp;
2472         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2473 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2474                 if ((cachep->objsize % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
2475                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp), cachep->objsize/PAGE_SIZE, 1);
2476                 else
2477                         check_poison_obj(cachep, objp);
2478 #else
2479                 check_poison_obj(cachep, objp);
2480 #endif
2481                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
2482         }
2483         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2484                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2485
2486         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2487                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE || *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
2488                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
2489                                                 " object was overwritten");
2490                         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1: 0x%lx, redzone 2: 0x%lx.\n",
2491                                         objp, *dbg_redzone1(cachep, objp), *dbg_redzone2(cachep, objp));
2492                 }
2493                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2494                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2495         }
2496         objp += obj_dbghead(cachep);
2497         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON) {
2498                 unsigned long   ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2499
2500                 if (!(flags & __GFP_WAIT))
2501                         ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2502
2503                 cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2504         }       
2505         return objp;
2506 }
2507 #else
2508 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
2509 #endif
2510
2511
2512 static inline void *__cache_alloc(kmem_cache_t *cachep, unsigned int __nocast flags)
2513 {
2514         unsigned long save_flags;
2515         void* objp;
2516         struct array_cache *ac;
2517
2518         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
2519
2520         local_irq_save(save_flags);
2521         ac = ac_data(cachep);
2522         if (likely(ac->avail)) {
2523                 STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
2524                 ac->touched = 1;
2525                 objp = ac->entry[--ac->avail];
2526         } else {
2527                 STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
2528                 objp = cache_alloc_refill(cachep, flags);
2529         }
2530         local_irq_restore(save_flags);
2531         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp,
2532                                         __builtin_return_address(0));
2533         prefetchw(objp);
2534         return objp;
2535 }
2536
2537 #ifdef CONFIG_NUMA
2538 /*
2539  * A interface to enable slab creation on nodeid
2540  */
2541 static void *__cache_alloc_node(kmem_cache_t *cachep, int flags, int nodeid)
2542 {
2543         struct list_head *entry;
2544         struct slab *slabp;
2545         struct kmem_list3 *l3;
2546         void *obj;
2547         kmem_bufctl_t next;
2548         int x;
2549
2550         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2551         BUG_ON(!l3);
2552
2553 retry:
2554         spin_lock(&l3->list_lock);
2555         entry = l3->slabs_partial.next;
2556         if (entry == &l3->slabs_partial) {
2557                 l3->free_touched = 1;
2558                 entry = l3->slabs_free.next;
2559                 if (entry == &l3->slabs_free)
2560                         goto must_grow;
2561         }
2562
2563         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2564         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
2565         check_slabp(cachep, slabp);
2566
2567         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
2568         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2569         STATS_SET_HIGH(cachep);
2570
2571         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
2572
2573         /* get obj pointer */
2574         obj =  slabp->s_mem + slabp->free*cachep->objsize;
2575         slabp->inuse++;
2576         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2577 #if DEBUG
2578         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2579 #endif
2580         slabp->free = next;
2581         check_slabp(cachep, slabp);
2582         l3->free_objects--;
2583         /* move slabp to correct slabp list: */
2584         list_del(&slabp->list);
2585
2586         if (slabp->free == BUFCTL_END) {
2587                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2588         } else {
2589                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2590         }
2591
2592         spin_unlock(&l3->list_lock);
2593         goto done;
2594
2595 must_grow:
2596         spin_unlock(&l3->list_lock);
2597         x = cache_grow(cachep, flags, nodeid);
2598
2599         if (!x)
2600                 return NULL;
2601
2602         goto retry;
2603 done:
2604         return obj;
2605 }
2606 #endif
2607
2608 /*
2609  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
2610  */
2611 static void free_block(kmem_cache_t *cachep, void **objpp, int nr_objects)
2612 {
2613         int i;
2614         struct kmem_list3 *l3;
2615
2616         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
2617                 void *objp = objpp[i];
2618                 struct slab *slabp;
2619                 unsigned int objnr;
2620                 int nodeid = 0;
2621
2622                 slabp = GET_PAGE_SLAB(virt_to_page(objp));
2623                 nodeid = slabp->nodeid;
2624                 l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2625                 list_del(&slabp->list);
2626                 objnr = (objp - slabp->s_mem) / cachep->objsize;
2627                 check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
2628                 check_slabp(cachep, slabp);
2629
2630
2631 #if DEBUG
2632                 if (slab_bufctl(slabp)[objnr] != BUFCTL_FREE) {
2633                         printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2634                                         "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2635                         BUG();
2636                 }
2637 #endif
2638                 slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2639                 slabp->free = objnr;
2640                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
2641                 slabp->inuse--;
2642                 l3->free_objects++;
2643                 check_slabp(cachep, slabp);
2644
2645                 /* fixup slab chains */
2646                 if (slabp->inuse == 0) {
2647                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
2648                                 l3->free_objects -= cachep->num;
2649                                 slab_destroy(cachep, slabp);
2650                         } else {
2651                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
2652                         }
2653                 } else {
2654                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
2655                          * partial list on free - maximum time for the
2656                          * other objects to be freed, too.
2657                          */
2658                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2659                 }
2660         }
2661 }
2662
2663 static void cache_flusharray(kmem_cache_t *cachep, struct array_cache *ac)
2664 {
2665         int batchcount;
2666         struct kmem_list3 *l3;
2667
2668         batchcount = ac->batchcount;
2669 #if DEBUG
2670         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
2671 #endif
2672         check_irq_off();
2673         l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
2674         spin_lock(&l3->list_lock);
2675         if (l3->shared) {
2676                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
2677                 int max = shared_array->limit-shared_array->avail;
2678                 if (max) {
2679                         if (batchcount > max)
2680                                 batchcount = max;
2681                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
2682                                         ac->entry,
2683                                         sizeof(void*)*batchcount);
2684                         shared_array->avail += batchcount;
2685                         goto free_done;
2686                 }
2687         }
2688
2689         free_block(cachep, ac->entry, batchcount);
2690 free_done:
2691 #if STATS
2692         {
2693                 int i = 0;
2694                 struct list_head *p;
2695
2696                 p = l3->slabs_free.next;
2697                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
2698                         struct slab *slabp;
2699
2700                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2701                         BUG_ON(slabp->inuse);
2702
2703                         i++;
2704                         p = p->next;
2705                 }
2706                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
2707         }
2708 #endif
2709         spin_unlock(&l3->list_lock);
2710         ac->avail -= batchcount;
2711         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]),
2712                         sizeof(void*)*ac->avail);
2713 }
2714
2715
2716 /*
2717  * __cache_free
2718  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed
2719  * state, it must be in this state _before_ it is released.
2720  *
2721  * Called with disabled ints.
2722  */
2723 static inline void __cache_free(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
2724 {
2725         struct array_cache *ac = ac_data(cachep);
2726
2727         check_irq_off();
2728         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
2729
2730         /* Make sure we are not freeing a object from another
2731          * node to the array cache on this cpu.
2732          */
2733 #ifdef CONFIG_NUMA
2734         {
2735                 struct slab *slabp;
2736                 slabp = GET_PAGE_SLAB(virt_to_page(objp));
2737                 if (unlikely(slabp->nodeid != numa_node_id())) {
2738                         struct array_cache *alien = NULL;
2739                         int nodeid = slabp->nodeid;
2740                         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
2741
2742                         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
2743                         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
2744                                 alien = l3->alien[nodeid];
2745                                 spin_lock(&alien->lock);
2746                                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit))
2747                                         __drain_alien_cache(cachep,
2748                                                         alien, nodeid);
2749                                 alien->entry[alien->avail++] = objp;
2750                                 spin_unlock(&alien->lock);
2751                         } else {
2752                                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->
2753                                                 list_lock);
2754                                 free_block(cachep, &objp, 1);
2755                                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->
2756                                                 list_lock);
2757                         }
2758                         return;
2759                 }
2760         }
2761 #endif
2762         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
2763                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
2764                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
2765                 return;
2766         } else {
2767                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
2768                 cache_flusharray(cachep, ac);
2769                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
2770         }
2771 }
2772
2773 /**
2774  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
2775  * @cachep: The cache to allocate from.
2776  * @flags: See kmalloc().
2777  *
2778  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
2779  * if the cache has no available objects.
2780  */
2781 void *kmem_cache_alloc(kmem_cache_t *cachep, unsigned int __nocast flags)
2782 {
2783         return __cache_alloc(cachep, flags);
2784 }
2785 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
2786
2787 /**
2788  * kmem_ptr_validate - check if an untrusted pointer might
2789  *      be a slab entry.
2790  * @cachep: the cache we're checking against
2791  * @ptr: pointer to validate
2792  *
2793  * This verifies that the untrusted pointer looks sane:
2794  * it is _not_ a guarantee that the pointer is actually
2795  * part of the slab cache in question, but it at least
2796  * validates that the pointer can be dereferenced and
2797  * looks half-way sane.
2798  *
2799  * Currently only used for dentry validation.
2800  */
2801 int fastcall kmem_ptr_validate(kmem_cache_t *cachep, void *ptr)
2802 {
2803         unsigned long addr = (unsigned long) ptr;
2804         unsigned long min_addr = PAGE_OFFSET;
2805         unsigned long align_mask = BYTES_PER_WORD-1;
2806         unsigned long size = cachep->objsize;
2807         struct page *page;
2808
2809         if (unlikely(addr < min_addr))
2810                 goto out;
2811         if (unlikely(addr > (unsigned long)high_memory - size))
2812                 goto out;
2813         if (unlikely(addr & align_mask))
2814                 goto out;
2815         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr)))
2816                 goto out;
2817         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr + size - 1)))
2818                 goto out;
2819         page = virt_to_page(ptr);
2820         if (unlikely(!PageSlab(page)))
2821                 goto out;
2822         if (unlikely(GET_PAGE_CACHE(page) != cachep))
2823                 goto out;
2824         return 1;
2825 out:
2826         return 0;
2827 }
2828
2829 #ifdef CONFIG_NUMA
2830 /**
2831  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
2832  * @cachep: The cache to allocate from.
2833  * @flags: See kmalloc().
2834  * @nodeid: node number of the target node.
2835  *
2836  * Identical to kmem_cache_alloc, except that this function is slow
2837  * and can sleep. And it will allocate memory on the given node, which
2838  * can improve the performance for cpu bound structures.
2839  * New and improved: it will now make sure that the object gets
2840  * put on the correct node list so that there is no false sharing.
2841  */
2842 void *kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_t *cachep, unsigned int __nocast flags, int nodeid)
2843 {
2844         unsigned long save_flags;
2845         void *ptr;
2846
2847         if (nodeid == numa_node_id() || nodeid == -1)
2848                 return __cache_alloc(cachep, flags);
2849
2850         if (unlikely(!cachep->nodelists[nodeid])) {
2851                 /* Fall back to __cache_alloc if we run into trouble */
2852                 printk(KERN_WARNING "slab: not allocating in inactive node %d for cache %s\n", nodeid, cachep->name);
2853                 return __cache_alloc(cachep,flags);
2854         }
2855
2856         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
2857         local_irq_save(save_flags);
2858         ptr = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
2859         local_irq_restore(save_flags);
2860         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr, __builtin_return_address(0));
2861
2862         return ptr;
2863 }
2864 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
2865
2866 void *kmalloc_node(size_t size, unsigned int __nocast flags, int node)
2867 {
2868         kmem_cache_t *cachep;
2869
2870         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
2871         if (unlikely(cachep == NULL))
2872                 return NULL;
2873         return kmem_cache_alloc_node(cachep, flags, node);
2874 }
2875 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_node);
2876 #endif
2877
2878 /**
2879  * kmalloc - allocate memory
2880  * @size: how many bytes of memory are required.
2881  * @flags: the type of memory to allocate.
2882  *
2883  * kmalloc is the normal method of allocating memory
2884  * in the kernel.
2885  *
2886  * The @flags argument may be one of:
2887  *
2888  * %GFP_USER - Allocate memory on behalf of user.  May sleep.
2889  *
2890  * %GFP_KERNEL - Allocate normal kernel ram.  May sleep.
2891  *
2892  * %GFP_ATOMIC - Allocation will not sleep.  Use inside interrupt handlers.
2893  *
2894  * Additionally, the %GFP_DMA flag may be set to indicate the memory
2895  * must be suitable for DMA.  This can mean different things on different
2896  * platforms.  For example, on i386, it means that the memory must come
2897  * from the first 16MB.
2898  */
2899 void *__kmalloc(size_t size, unsigned int __nocast flags)
2900 {
2901         kmem_cache_t *cachep;
2902
2903         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
2904          * __ with kmem_.
2905          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
2906          * functions.
2907          */
2908         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
2909         if (unlikely(cachep == NULL))
2910                 return NULL;
2911         return __cache_alloc(cachep, flags);
2912 }
2913 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2914
2915 #ifdef CONFIG_SMP
2916 /**
2917  * __alloc_percpu - allocate one copy of the object for every present
2918  * cpu in the system, zeroing them.
2919  * Objects should be dereferenced using the per_cpu_ptr macro only.
2920  *
2921  * @size: how many bytes of memory are required.
2922  * @align: the alignment, which can't be greater than SMP_CACHE_BYTES.
2923  */
2924 void *__alloc_percpu(size_t size, size_t align)
2925 {
2926         int i;
2927         struct percpu_data *pdata = kmalloc(sizeof (*pdata), GFP_KERNEL);
2928
2929         if (!pdata)
2930                 return NULL;
2931
2932         /*
2933          * Cannot use for_each_online_cpu since a cpu may come online
2934          * and we have no way of figuring out how to fix the array
2935          * that we have allocated then....
2936          */
2937         for_each_cpu(i) {
2938                 int node = cpu_to_node(i);
2939
2940                 if (node_online(node))
2941                         pdata->ptrs[i] = kmalloc_node(size, GFP_KERNEL, node);
2942                 else
2943                         pdata->ptrs[i] = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
2944
2945                 if (!pdata->ptrs[i])
2946                         goto unwind_oom;
2947                 memset(pdata->ptrs[i], 0, size);
2948         }
2949
2950         /* Catch derefs w/o wrappers */
2951         return (void *) (~(unsigned long) pdata);
2952
2953 unwind_oom:
2954         while (--i >= 0) {
2955                 if (!cpu_possible(i))
2956                         continue;
2957                 kfree(pdata->ptrs[i]);
2958         }
2959         kfree(pdata);
2960         return NULL;
2961 }
2962 EXPORT_SYMBOL(__alloc_percpu);
2963 #endif
2964
2965 /**
2966  * kmem_cache_free - Deallocate an object
2967  * @cachep: The cache the allocation was from.
2968  * @objp: The previously allocated object.
2969  *
2970  * Free an object which was previously allocated from this
2971  * cache.
2972  */
2973 void kmem_cache_free(kmem_cache_t *cachep, void *objp)
2974 {
2975         unsigned long flags;
2976
2977         local_irq_save(flags);
2978         __cache_free(cachep, objp);
2979         local_irq_restore(flags);
2980 }
2981 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
2982
2983 /**
2984  * kzalloc - allocate memory. The memory is set to zero.
2985  * @size: how many bytes of memory are required.
2986  * @flags: the type of memory to allocate.
2987  */
2988 void *kzalloc(size_t size, unsigned int __nocast flags)
2989 {
2990         void *ret = kmalloc(size, flags);
2991         if (ret)
2992                 memset(ret, 0, size);
2993         return ret;
2994 }
2995 EXPORT_SYMBOL(kzalloc);
2996
2997 /**
2998  * kfree - free previously allocated memory
2999  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3000  *
3001  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3002  *
3003  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3004  * or you will run into trouble.
3005  */
3006 void kfree(const void *objp)
3007 {
3008         kmem_cache_t *c;
3009         unsigned long flags;
3010
3011         if (unlikely(!objp))
3012                 return;
3013         local_irq_save(flags);
3014         kfree_debugcheck(objp);
3015         c = GET_PAGE_CACHE(virt_to_page(objp));
3016         __cache_free(c, (void*)objp);
3017         local_irq_restore(flags);
3018 }
3019 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3020
3021 #ifdef CONFIG_SMP
3022 /**
3023  * free_percpu - free previously allocated percpu memory
3024  * @objp: pointer returned by alloc_percpu.
3025  *
3026  * Don't free memory not originally allocated by alloc_percpu()
3027  * The complemented objp is to check for that.
3028  */
3029 void
3030 free_percpu(const void *objp)
3031 {
3032         int i;
3033         struct percpu_data *p = (struct percpu_data *) (~(unsigned long) objp);
3034
3035         /*
3036          * We allocate for all cpus so we cannot use for online cpu here.
3037          */
3038         for_each_cpu(i)
3039                 kfree(p->ptrs[i]);
3040         kfree(p);
3041 }
3042 EXPORT_SYMBOL(free_percpu);
3043 #endif
3044
3045 unsigned int kmem_cache_size(kmem_cache_t *cachep)
3046 {
3047         return obj_reallen(cachep);
3048 }
3049 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3050
3051 const char *kmem_cache_name(kmem_cache_t *cachep)
3052 {
3053         return cachep->name;
3054 }
3055 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_cache_name);
3056
3057 /*
3058  * This initializes kmem_list3 for all nodes.
3059  */
3060 static int alloc_kmemlist(kmem_cache_t *cachep)
3061 {
3062         int node;
3063         struct kmem_list3 *l3;
3064         int err = 0;
3065
3066         for_each_online_node(node) {
3067                 struct array_cache *nc = NULL, *new;
3068                 struct array_cache **new_alien = NULL;
3069 #ifdef CONFIG_NUMA
3070                 if (!(new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit)))
3071                         goto fail;
3072 #endif
3073                 if (!(new = alloc_arraycache(node, (cachep->shared*
3074                                 cachep->batchcount), 0xbaadf00d)))
3075                         goto fail;
3076                 if ((l3 = cachep->nodelists[node])) {
3077
3078                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3079
3080                         if ((nc = cachep->nodelists[node]->shared))
3081                                 free_block(cachep, nc->entry,
3082                                                         nc->avail);
3083
3084                         l3->shared = new;
3085                         if (!cachep->nodelists[node]->alien) {
3086                                 l3->alien = new_alien;
3087                                 new_alien = NULL;
3088                         }
3089                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node))*
3090                                 cachep->batchcount + cachep->num;
3091                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3092                         kfree(nc);
3093                         free_alien_cache(new_alien);
3094                         continue;
3095                 }
3096                 if (!(l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
3097                                                 GFP_KERNEL, node)))
3098                         goto fail;
3099
3100                 kmem_list3_init(l3);
3101                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
3102                         ((unsigned long)cachep)%REAPTIMEOUT_LIST3;
3103                 l3->shared = new;
3104                 l3->alien = new_alien;
3105                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node))*
3106                         cachep->batchcount + cachep->num;
3107                 cachep->nodelists[node] = l3;
3108         }
3109         return err;
3110 fail:
3111         err = -ENOMEM;
3112         return err;
3113 }
3114
3115 struct ccupdate_struct {
3116         kmem_cache_t *cachep;
3117         struct array_cache *new[NR_CPUS];
3118 };
3119
3120 static void do_ccupdate_local(void *info)
3121 {
3122         struct ccupdate_struct *new = (struct ccupdate_struct *)info;
3123         struct array_cache *old;
3124
3125         check_irq_off();
3126         old = ac_data(new->cachep);
3127
3128         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
3129         new->new[smp_processor_id()] = old;
3130 }
3131
3132
3133 static int do_tune_cpucache(kmem_cache_t *cachep, int limit, int batchcount,
3134                                 int shared)
3135 {
3136         struct ccupdate_struct new;
3137         int i, err;
3138
3139         memset(&new.new,0,sizeof(new.new));
3140         for_each_online_cpu(i) {
3141                 new.new[i] = alloc_arraycache(cpu_to_node(i), limit, batchcount);
3142                 if (!new.new[i]) {
3143                         for (i--; i >= 0; i--) kfree(new.new[i]);
3144                         return -ENOMEM;
3145                 }
3146         }
3147         new.cachep = cachep;
3148
3149         smp_call_function_all_cpus(do_ccupdate_local, (void *)&new);
3150
3151         check_irq_on();
3152         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
3153         cachep->batchcount = batchcount;
3154         cachep->limit = limit;
3155         cachep->shared = shared;
3156         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
3157
3158         for_each_online_cpu(i) {
3159                 struct array_cache *ccold = new.new[i];
3160                 if (!ccold)
3161                         continue;
3162                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3163                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail);
3164                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3165                 kfree(ccold);
3166         }
3167
3168         err = alloc_kmemlist(cachep);
3169         if (err) {
3170                 printk(KERN_ERR "alloc_kmemlist failed for %s, error %d.\n",
3171                                 cachep->name, -err);
3172                 BUG();
3173         }
3174         return 0;
3175 }
3176
3177
3178 static void enable_cpucache(kmem_cache_t *cachep)
3179 {
3180         int err;
3181         int limit, shared;
3182
3183         /* The head array serves three purposes:
3184          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
3185          * - reduce the number of spinlock operations.
3186          * - reduce the number of linked list operations on the slab and 
3187          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
3188          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
3189          * Bonwick.
3190          */
3191         if (cachep->objsize > 131072)
3192                 limit = 1;
3193         else if (cachep->objsize > PAGE_SIZE)
3194                 limit = 8;
3195         else if (cachep->objsize > 1024)
3196                 limit = 24;
3197         else if (cachep->objsize > 256)
3198                 limit = 54;
3199         else
3200                 limit = 120;
3201
3202         /* Cpu bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
3203          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
3204          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
3205          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
3206          * replaces Bonwick's magazine layer.
3207          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
3208          * to a larger limit. Thus disabled by default.
3209          */
3210         shared = 0;
3211 #ifdef CONFIG_SMP
3212         if (cachep->objsize <= PAGE_SIZE)
3213                 shared = 8;
3214 #endif
3215
3216 #if DEBUG
3217         /* With debugging enabled, large batchcount lead to excessively
3218          * long periods with disabled local interrupts. Limit the 
3219          * batchcount
3220          */
3221         if (limit > 32)
3222                 limit = 32;
3223 #endif
3224         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit+1)/2, shared);
3225         if (err)
3226                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
3227                                         cachep->name, -err);
3228 }
3229
3230 static void drain_array_locked(kmem_cache_t *cachep,
3231                                 struct array_cache *ac, int force, int node)
3232 {
3233         int tofree;
3234
3235         check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3236         if (ac->touched && !force) {
3237                 ac->touched = 0;
3238         } else if (ac->avail) {
3239                 tofree = force ? ac->avail : (ac->limit+4)/5;
3240                 if (tofree > ac->avail) {
3241                         tofree = (ac->avail+1)/2;
3242                 }
3243                 free_block(cachep, ac->entry, tofree);
3244                 ac->avail -= tofree;
3245                 memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
3246                                         sizeof(void*)*ac->avail);
3247         }
3248 }
3249
3250 /**
3251  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
3252  *
3253  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
3254  * Purpose:
3255  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
3256  * - return freeable pages to the main free memory pool.
3257  *
3258  * If we cannot acquire the cache chain semaphore then just give up - we'll
3259  * try again on the next iteration.
3260  */
3261 static void cache_reap(void *unused)
3262 {
3263         struct list_head *walk;
3264         struct kmem_list3 *l3;
3265
3266         if (down_trylock(&cache_chain_sem)) {
3267                 /* Give up. Setup the next iteration. */
3268                 schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work), REAPTIMEOUT_CPUC + smp_processor_id());
3269                 return;
3270         }
3271
3272         list_for_each(walk, &cache_chain) {
3273                 kmem_cache_t *searchp;
3274                 struct list_head* p;
3275                 int tofree;
3276                 struct slab *slabp;
3277
3278                 searchp = list_entry(walk, kmem_cache_t, next);
3279
3280                 if (searchp->flags & SLAB_NO_REAP)
3281                         goto next;
3282
3283                 check_irq_on();
3284
3285                 l3 = searchp->nodelists[numa_node_id()];
3286                 if (l3->alien)
3287                         drain_alien_cache(searchp, l3);
3288                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3289
3290                 drain_array_locked(searchp, ac_data(searchp), 0,
3291                                 numa_node_id());
3292
3293                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
3294                         goto next_unlock;
3295
3296                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
3297
3298                 if (l3->shared)
3299                         drain_array_locked(searchp, l3->shared, 0,
3300                                 numa_node_id());
3301
3302                 if (l3->free_touched) {
3303                         l3->free_touched = 0;
3304                         goto next_unlock;
3305                 }
3306
3307                 tofree = (l3->free_limit+5*searchp->num-1)/(5*searchp->num);
3308                 do {
3309                         p = l3->slabs_free.next;
3310                         if (p == &(l3->slabs_free))
3311                                 break;
3312
3313                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3314                         BUG_ON(slabp->inuse);
3315                         list_del(&slabp->list);
3316                         STATS_INC_REAPED(searchp);
3317
3318                         /* Safe to drop the lock. The slab is no longer
3319                          * linked to the cache.
3320                          * searchp cannot disappear, we hold
3321                          * cache_chain_lock
3322                          */
3323                         l3->free_objects -= searchp->num;
3324                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3325                         slab_destroy(searchp, slabp);
3326                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3327                 } while(--tofree > 0);
3328 next_unlock:
3329                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3330 next:
3331                 cond_resched();
3332         }
3333         check_irq_on();
3334         up(&cache_chain_sem);
3335         drain_remote_pages();
3336         /* Setup the next iteration */
3337         schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work), REAPTIMEOUT_CPUC + smp_processor_id());
3338 }
3339
3340 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3341
3342 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
3343 {
3344         loff_t n = *pos;
3345         struct list_head *p;
3346
3347         down(&cache_chain_sem);
3348         if (!n) {
3349                 /*
3350                  * Output format version, so at least we can change it
3351                  * without _too_ many complaints.
3352                  */
3353 #if STATS
3354                 seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
3355 #else
3356                 seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
3357 #endif
3358                 seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> <objperslab> <pagesperslab>");
3359                 seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
3360                 seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
3361 #if STATS
3362                 seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped>"
3363                                 " <error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees>");
3364                 seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
3365 #endif
3366                 seq_putc(m, '\n');
3367         }
3368         p = cache_chain.next;
3369         while (n--) {
3370                 p = p->next;
3371                 if (p == &cache_chain)
3372                         return NULL;
3373         }
3374         return list_entry(p, kmem_cache_t, next);
3375 }
3376
3377 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
3378 {
3379         kmem_cache_t *cachep = p;
3380         ++*pos;
3381         return cachep->next.next == &cache_chain ? NULL
3382                 : list_entry(cachep->next.next, kmem_cache_t, next);
3383 }
3384
3385 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
3386 {
3387         up(&cache_chain_sem);
3388 }
3389
3390 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
3391 {
3392         kmem_cache_t *cachep = p;
3393         struct list_head *q;
3394         struct slab     *slabp;
3395         unsigned long   active_objs;
3396         unsigned long   num_objs;
3397         unsigned long   active_slabs = 0;
3398         unsigned long   num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
3399         const char *name;
3400         char *error = NULL;
3401         int node;
3402         struct kmem_list3 *l3;
3403
3404         check_irq_on();
3405         spin_lock_irq(&cachep->spinlock);
3406         active_objs = 0;
3407         num_slabs = 0;
3408         for_each_online_node(node) {
3409                 l3 = cachep->nodelists[node];
3410                 if (!l3)
3411                         continue;
3412
3413                 spin_lock(&l3->list_lock);
3414
3415                 list_for_each(q,&l3->slabs_full) {
3416                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3417                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
3418                                 error = "slabs_full accounting error";
3419                         active_objs += cachep->num;
3420                         active_slabs++;
3421                 }
3422                 list_for_each(q,&l3->slabs_partial) {
3423                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3424                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
3425                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
3426                         if (!slabp->inuse && !error)
3427                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
3428                         active_objs += slabp->inuse;
3429                         active_slabs++;
3430                 }
3431                 list_for_each(q,&l3->slabs_free) {
3432                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3433                         if (slabp->inuse && !error)
3434                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
3435                         num_slabs++;
3436                 }
3437                 free_objects += l3->free_objects;
3438                 shared_avail += l3->shared->avail;
3439
3440                 spin_unlock(&l3->list_lock);
3441         }
3442         num_slabs+=active_slabs;
3443         num_objs = num_slabs*cachep->num;
3444         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
3445                 error = "free_objects accounting error";
3446
3447         name = cachep->name; 
3448         if (error)
3449                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
3450
3451         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
3452                 name, active_objs, num_objs, cachep->objsize,
3453                 cachep->num, (1<<cachep->gfporder));
3454         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
3455                         cachep->limit, cachep->batchcount,
3456                         cachep->shared);
3457         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
3458                         active_slabs, num_slabs, shared_avail);
3459 #if STATS
3460         {       /* list3 stats */
3461                 unsigned long high = cachep->high_mark;
3462                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
3463                 unsigned long grown = cachep->grown;
3464                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
3465                 unsigned long errors = cachep->errors;
3466                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
3467                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
3468                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
3469
3470                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu \
3471                                 %4lu %4lu %4lu %4lu",
3472                                 allocs, high, grown, reaped, errors,
3473                                 max_freeable, node_allocs, node_frees);
3474         }
3475         /* cpu stats */
3476         {
3477                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
3478                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
3479                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
3480                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
3481
3482                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
3483                         allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
3484         }
3485 #endif
3486         seq_putc(m, '\n');
3487         spin_unlock_irq(&cachep->spinlock);
3488         return 0;
3489 }
3490
3491 /*
3492  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
3493  *
3494  * Output layout:
3495  * cache-name
3496  * num-active-objs
3497  * total-objs
3498  * object size
3499  * num-active-slabs
3500  * total-slabs
3501  * num-pages-per-slab
3502  * + further values on SMP and with statistics enabled
3503  */
3504
3505 struct seq_operations slabinfo_op = {
3506         .start  = s_start,
3507         .next   = s_next,
3508         .stop   = s_stop,
3509         .show   = s_show,
3510 };
3511
3512 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
3513 /**
3514  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
3515  * @file: unused
3516  * @buffer: user buffer
3517  * @count: data length
3518  * @ppos: unused
3519  */
3520 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
3521                                 size_t count, loff_t *ppos)
3522 {
3523         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE+1], *tmp;
3524         int limit, batchcount, shared, res;
3525         struct list_head *p;
3526         
3527         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
3528                 return -EINVAL;
3529         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
3530                 return -EFAULT;
3531         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0'; 
3532
3533         tmp = strchr(kbuf, ' ');
3534         if (!tmp)
3535                 return -EINVAL;
3536         *tmp = '\0';
3537         tmp++;
3538         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
3539                 return -EINVAL;
3540
3541         /* Find the cache in the chain of caches. */
3542         down(&cache_chain_sem);
3543         res = -EINVAL;
3544         list_for_each(p,&cache_chain) {
3545                 kmem_cache_t *cachep = list_entry(p, kmem_cache_t, next);
3546
3547                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
3548                         if (limit < 1 ||
3549                             batchcount < 1 ||
3550                             batchcount > limit ||
3551                             shared < 0) {
3552                                 res = 0;
3553                         } else {
3554                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
3555                                                         batchcount, shared);
3556                         }
3557                         break;
3558                 }
3559         }
3560         up(&cache_chain_sem);
3561         if (res >= 0)
3562                 res = count;
3563         return res;
3564 }
3565 #endif
3566
3567 /**
3568  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
3569  * @objp: Pointer to the object
3570  *
3571  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
3572  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
3573  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
3574  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
3575  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
3576  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
3577  * must not be freed during the duration of the call.
3578  */
3579 unsigned int ksize(const void *objp)
3580 {
3581         if (unlikely(objp == NULL))
3582                 return 0;
3583
3584         return obj_reallen(GET_PAGE_CACHE(virt_to_page(objp)));
3585 }
3586
3587
3588 /*
3589  * kstrdup - allocate space for and copy an existing string
3590  *
3591  * @s: the string to duplicate
3592  * @gfp: the GFP mask used in the kmalloc() call when allocating memory
3593  */
3594 char *kstrdup(const char *s, unsigned int __nocast gfp)
3595 {
3596         size_t len;
3597         char *buf;
3598
3599         if (!s)
3600                 return NULL;
3601
3602         len = strlen(s) + 1;
3603         buf = kmalloc(len, gfp);
3604         if (buf)
3605                 memcpy(buf, s, len);
3606         return buf;
3607 }
3608 EXPORT_SYMBOL(kstrdup);