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