8ca6ec6301fa7c9f7678f0071fc60f3aea6d4e8c
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / 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 initializations 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 'slab_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/slab.h>
90 #include        "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/proc_fs.h>
100 #include        <linux/seq_file.h>
101 #include        <linux/notifier.h>
102 #include        <linux/kallsyms.h>
103 #include        <linux/cpu.h>
104 #include        <linux/sysctl.h>
105 #include        <linux/module.h>
106 #include        <linux/rcupdate.h>
107 #include        <linux/string.h>
108 #include        <linux/uaccess.h>
109 #include        <linux/nodemask.h>
110 #include        <linux/kmemleak.h>
111 #include        <linux/mempolicy.h>
112 #include        <linux/mutex.h>
113 #include        <linux/fault-inject.h>
114 #include        <linux/rtmutex.h>
115 #include        <linux/reciprocal_div.h>
116 #include        <linux/debugobjects.h>
117 #include        <linux/kmemcheck.h>
118 #include        <linux/memory.h>
119 #include        <linux/prefetch.h>
120
121 #include        <net/sock.h>
122
123 #include        <asm/cacheflush.h>
124 #include        <asm/tlbflush.h>
125 #include        <asm/page.h>
126
127 #include <trace/events/kmem.h>
128
129 #include        "internal.h"
130
131 /*
132  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
133  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
134  *
135  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
136  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
137  *
138  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
139  */
140
141 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
142 #define DEBUG           1
143 #define STATS           1
144 #define FORCED_DEBUG    1
145 #else
146 #define DEBUG           0
147 #define STATS           0
148 #define FORCED_DEBUG    0
149 #endif
150
151 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
152 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
153 #define REDZONE_ALIGN           max(BYTES_PER_WORD, __alignof__(unsigned long long))
154
155 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
156 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
157 #endif
158
159 /*
160  * true if a page was allocated from pfmemalloc reserves for network-based
161  * swap
162  */
163 static bool pfmemalloc_active __read_mostly;
164
165 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
166 #if DEBUG
167 # define CREATE_MASK    (SLAB_RED_ZONE | \
168                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
169                          SLAB_CACHE_DMA | \
170                          SLAB_STORE_USER | \
171                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
172                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD | \
173                          SLAB_DEBUG_OBJECTS | SLAB_NOLEAKTRACE | SLAB_NOTRACK)
174 #else
175 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
176                          SLAB_CACHE_DMA | \
177                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
178                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD | \
179                          SLAB_DEBUG_OBJECTS | SLAB_NOLEAKTRACE | SLAB_NOTRACK)
180 #endif
181
182 /*
183  * kmem_bufctl_t:
184  *
185  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
186  * linked offsets.
187  *
188  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
189  * slab an object belongs to.
190  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
191  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
192  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
193  * that does not use off-slab slabs.
194  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
195  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
196  * to have too many per slab.
197  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
198  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
199  */
200
201 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
202 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
203 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
204 #define BUFCTL_ACTIVE   (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
205 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-3)
206
207 /*
208  * struct slab_rcu
209  *
210  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
211  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
212  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
213  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
214  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
215  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
216  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
217  *
218  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
219  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
220  */
221 struct slab_rcu {
222         struct rcu_head head;
223         struct kmem_cache *cachep;
224         void *addr;
225 };
226
227 /*
228  * struct slab
229  *
230  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
231  * for a slab, or allocated from an general cache.
232  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
233  */
234 struct slab {
235         union {
236                 struct {
237                         struct list_head list;
238                         unsigned long colouroff;
239                         void *s_mem;            /* including colour offset */
240                         unsigned int inuse;     /* num of objs active in slab */
241                         kmem_bufctl_t free;
242                         unsigned short nodeid;
243                 };
244                 struct slab_rcu __slab_cover_slab_rcu;
245         };
246 };
247
248 /*
249  * struct array_cache
250  *
251  * Purpose:
252  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
253  * - reduce the number of linked list operations
254  * - reduce spinlock operations
255  *
256  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
257  * footprint.
258  *
259  */
260 struct array_cache {
261         unsigned int avail;
262         unsigned int limit;
263         unsigned int batchcount;
264         unsigned int touched;
265         spinlock_t lock;
266         void *entry[];  /*
267                          * Must have this definition in here for the proper
268                          * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
269                          * the entries.
270                          *
271                          * Entries should not be directly dereferenced as
272                          * entries belonging to slabs marked pfmemalloc will
273                          * have the lower bits set SLAB_OBJ_PFMEMALLOC
274                          */
275 };
276
277 #define SLAB_OBJ_PFMEMALLOC     1
278 static inline bool is_obj_pfmemalloc(void *objp)
279 {
280         return (unsigned long)objp & SLAB_OBJ_PFMEMALLOC;
281 }
282
283 static inline void set_obj_pfmemalloc(void **objp)
284 {
285         *objp = (void *)((unsigned long)*objp | SLAB_OBJ_PFMEMALLOC);
286         return;
287 }
288
289 static inline void clear_obj_pfmemalloc(void **objp)
290 {
291         *objp = (void *)((unsigned long)*objp & ~SLAB_OBJ_PFMEMALLOC);
292 }
293
294 /*
295  * bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore, but the
296  * cpuarrays are allocated from the generic caches...
297  */
298 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
299 struct arraycache_init {
300         struct array_cache cache;
301         void *entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
302 };
303
304 /*
305  * The slab lists for all objects.
306  */
307 struct kmem_list3 {
308         struct list_head slabs_partial; /* partial list first, better asm code */
309         struct list_head slabs_full;
310         struct list_head slabs_free;
311         unsigned long free_objects;
312         unsigned int free_limit;
313         unsigned int colour_next;       /* Per-node cache coloring */
314         spinlock_t list_lock;
315         struct array_cache *shared;     /* shared per node */
316         struct array_cache **alien;     /* on other nodes */
317         unsigned long next_reap;        /* updated without locking */
318         int free_touched;               /* updated without locking */
319 };
320
321 /*
322  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
323  */
324 #define NUM_INIT_LISTS (3 * MAX_NUMNODES)
325 static struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
326 #define CACHE_CACHE 0
327 #define SIZE_AC MAX_NUMNODES
328 #define SIZE_L3 (2 * MAX_NUMNODES)
329
330 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
331                         struct kmem_list3 *l3, int tofree);
332 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int len,
333                         int node);
334 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp);
335 static void cache_reap(struct work_struct *unused);
336
337 /*
338  * This function must be completely optimized away if a constant is passed to
339  * it.  Mostly the same as what is in linux/slab.h except it returns an index.
340  */
341 static __always_inline int index_of(const size_t size)
342 {
343         extern void __bad_size(void);
344
345         if (__builtin_constant_p(size)) {
346                 int i = 0;
347
348 #define CACHE(x) \
349         if (size <=x) \
350                 return i; \
351         else \
352                 i++;
353 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
354 #undef CACHE
355                 __bad_size();
356         } else
357                 __bad_size();
358         return 0;
359 }
360
361 static int slab_early_init = 1;
362
363 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
364 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
365
366 static void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
367 {
368         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
369         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
370         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
371         parent->shared = NULL;
372         parent->alien = NULL;
373         parent->colour_next = 0;
374         spin_lock_init(&parent->list_lock);
375         parent->free_objects = 0;
376         parent->free_touched = 0;
377 }
378
379 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)                          \
380         do {                                                            \
381                 INIT_LIST_HEAD(listp);                                  \
382                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
383         } while (0)
384
385 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                             \
386         do {                                                            \
387         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
388         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
389         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
390         } while (0)
391
392 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
393 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
394
395 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
396 /*
397  * Optimization question: fewer reaps means less probability for unnessary
398  * cpucache drain/refill cycles.
399  *
400  * OTOH the cpuarrays can contain lots of objects,
401  * which could lock up otherwise freeable slabs.
402  */
403 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
404 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
405
406 #if STATS
407 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
408 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
409 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
410 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
411 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   ((x)->reaped += (y))
412 #define STATS_SET_HIGH(x)                                               \
413         do {                                                            \
414                 if ((x)->num_active > (x)->high_mark)                   \
415                         (x)->high_mark = (x)->num_active;               \
416         } while (0)
417 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
418 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
419 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
420 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   ((x)->node_overflow++)
421 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i)                                        \
422         do {                                                            \
423                 if ((x)->max_freeable < i)                              \
424                         (x)->max_freeable = i;                          \
425         } while (0)
426 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
427 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
428 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
429 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
430 #else
431 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
432 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
433 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
434 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
435 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   do { (void)(y); } while (0)
436 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
437 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
438 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
439 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
440 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   do { } while (0)
441 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) do { } while (0)
442 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
443 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
444 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
445 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
446 #endif
447
448 #if DEBUG
449
450 /*
451  * memory layout of objects:
452  * 0            : objp
453  * 0 .. cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
454  *              the end of an object is aligned with the end of the real
455  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
456  * cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD .. cachep->obj_offset - 1:
457  *              redzone word.
458  * cachep->obj_offset: The real object.
459  * cachep->size - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
460  * cachep->size - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address
461  *                                      [BYTES_PER_WORD long]
462  */
463 static int obj_offset(struct kmem_cache *cachep)
464 {
465         return cachep->obj_offset;
466 }
467
468 static unsigned long long *dbg_redzone1(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
469 {
470         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
471         return (unsigned long long*) (objp + obj_offset(cachep) -
472                                       sizeof(unsigned long long));
473 }
474
475 static unsigned long long *dbg_redzone2(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
476 {
477         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
478         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
479                 return (unsigned long long *)(objp + cachep->size -
480                                               sizeof(unsigned long long) -
481                                               REDZONE_ALIGN);
482         return (unsigned long long *) (objp + cachep->size -
483                                        sizeof(unsigned long long));
484 }
485
486 static void **dbg_userword(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
487 {
488         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
489         return (void **)(objp + cachep->size - BYTES_PER_WORD);
490 }
491
492 #else
493
494 #define obj_offset(x)                   0
495 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long long *)NULL;})
496 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long long *)NULL;})
497 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
498
499 #endif
500
501 #ifdef CONFIG_TRACING
502 size_t slab_buffer_size(struct kmem_cache *cachep)
503 {
504         return cachep->size;
505 }
506 EXPORT_SYMBOL(slab_buffer_size);
507 #endif
508
509 /*
510  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab or
511  * overridden on the command line.
512  */
513 #define SLAB_MAX_ORDER_HI       1
514 #define SLAB_MAX_ORDER_LO       0
515 static int slab_max_order = SLAB_MAX_ORDER_LO;
516 static bool slab_max_order_set __initdata;
517
518 static inline struct kmem_cache *virt_to_cache(const void *obj)
519 {
520         struct page *page = virt_to_head_page(obj);
521         return page->slab_cache;
522 }
523
524 static inline struct slab *virt_to_slab(const void *obj)
525 {
526         struct page *page = virt_to_head_page(obj);
527
528         VM_BUG_ON(!PageSlab(page));
529         return page->slab_page;
530 }
531
532 static inline void *index_to_obj(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
533                                  unsigned int idx)
534 {
535         return slab->s_mem + cache->size * idx;
536 }
537
538 /*
539  * We want to avoid an expensive divide : (offset / cache->size)
540  *   Using the fact that size is a constant for a particular cache,
541  *   we can replace (offset / cache->size) by
542  *   reciprocal_divide(offset, cache->reciprocal_buffer_size)
543  */
544 static inline unsigned int obj_to_index(const struct kmem_cache *cache,
545                                         const struct slab *slab, void *obj)
546 {
547         u32 offset = (obj - slab->s_mem);
548         return reciprocal_divide(offset, cache->reciprocal_buffer_size);
549 }
550
551 /*
552  * These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes.
553  */
554 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
555 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
556 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
557         CACHE(ULONG_MAX)
558 #undef CACHE
559 };
560 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
561
562 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
563 struct cache_names {
564         char *name;
565         char *name_dma;
566 };
567
568 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
569 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
570 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
571         {NULL,}
572 #undef CACHE
573 };
574
575 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
576     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
577 static struct arraycache_init initarray_generic =
578     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
579
580 /* internal cache of cache description objs */
581 static struct kmem_list3 *kmem_cache_nodelists[MAX_NUMNODES];
582 static struct kmem_cache kmem_cache_boot = {
583         .nodelists = kmem_cache_nodelists,
584         .batchcount = 1,
585         .limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
586         .shared = 1,
587         .size = sizeof(struct kmem_cache),
588         .name = "kmem_cache",
589 };
590
591 #define BAD_ALIEN_MAGIC 0x01020304ul
592
593 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
594
595 /*
596  * Slab sometimes uses the kmalloc slabs to store the slab headers
597  * for other slabs "off slab".
598  * The locking for this is tricky in that it nests within the locks
599  * of all other slabs in a few places; to deal with this special
600  * locking we put on-slab caches into a separate lock-class.
601  *
602  * We set lock class for alien array caches which are up during init.
603  * The lock annotation will be lost if all cpus of a node goes down and
604  * then comes back up during hotplug
605  */
606 static struct lock_class_key on_slab_l3_key;
607 static struct lock_class_key on_slab_alc_key;
608
609 static struct lock_class_key debugobj_l3_key;
610 static struct lock_class_key debugobj_alc_key;
611
612 static void slab_set_lock_classes(struct kmem_cache *cachep,
613                 struct lock_class_key *l3_key, struct lock_class_key *alc_key,
614                 int q)
615 {
616         struct array_cache **alc;
617         struct kmem_list3 *l3;
618         int r;
619
620         l3 = cachep->nodelists[q];
621         if (!l3)
622                 return;
623
624         lockdep_set_class(&l3->list_lock, l3_key);
625         alc = l3->alien;
626         /*
627          * FIXME: This check for BAD_ALIEN_MAGIC
628          * should go away when common slab code is taught to
629          * work even without alien caches.
630          * Currently, non NUMA code returns BAD_ALIEN_MAGIC
631          * for alloc_alien_cache,
632          */
633         if (!alc || (unsigned long)alc == BAD_ALIEN_MAGIC)
634                 return;
635         for_each_node(r) {
636                 if (alc[r])
637                         lockdep_set_class(&alc[r]->lock, alc_key);
638         }
639 }
640
641 static void slab_set_debugobj_lock_classes_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
642 {
643         slab_set_lock_classes(cachep, &debugobj_l3_key, &debugobj_alc_key, node);
644 }
645
646 static void slab_set_debugobj_lock_classes(struct kmem_cache *cachep)
647 {
648         int node;
649
650         for_each_online_node(node)
651                 slab_set_debugobj_lock_classes_node(cachep, node);
652 }
653
654 static void init_node_lock_keys(int q)
655 {
656         struct cache_sizes *s = malloc_sizes;
657
658         if (slab_state < UP)
659                 return;
660
661         for (s = malloc_sizes; s->cs_size != ULONG_MAX; s++) {
662                 struct kmem_list3 *l3;
663
664                 l3 = s->cs_cachep->nodelists[q];
665                 if (!l3 || OFF_SLAB(s->cs_cachep))
666                         continue;
667
668                 slab_set_lock_classes(s->cs_cachep, &on_slab_l3_key,
669                                 &on_slab_alc_key, q);
670         }
671 }
672
673 static inline void init_lock_keys(void)
674 {
675         int node;
676
677         for_each_node(node)
678                 init_node_lock_keys(node);
679 }
680 #else
681 static void init_node_lock_keys(int q)
682 {
683 }
684
685 static inline void init_lock_keys(void)
686 {
687 }
688
689 static void slab_set_debugobj_lock_classes_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
690 {
691 }
692
693 static void slab_set_debugobj_lock_classes(struct kmem_cache *cachep)
694 {
695 }
696 #endif
697
698 static DEFINE_PER_CPU(struct delayed_work, slab_reap_work);
699
700 static inline struct array_cache *cpu_cache_get(struct kmem_cache *cachep)
701 {
702         return cachep->array[smp_processor_id()];
703 }
704
705 static inline struct kmem_cache *__find_general_cachep(size_t size,
706                                                         gfp_t gfpflags)
707 {
708         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
709
710 #if DEBUG
711         /* This happens if someone tries to call
712          * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
713          * the generic caches are initialized.
714          */
715         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
716 #endif
717         if (!size)
718                 return ZERO_SIZE_PTR;
719
720         while (size > csizep->cs_size)
721                 csizep++;
722
723         /*
724          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
725          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
726          * for large kmalloc calls required.
727          */
728 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
729         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
730                 return csizep->cs_dmacachep;
731 #endif
732         return csizep->cs_cachep;
733 }
734
735 static struct kmem_cache *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
736 {
737         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
738 }
739
740 static size_t slab_mgmt_size(size_t nr_objs, size_t align)
741 {
742         return ALIGN(sizeof(struct slab)+nr_objs*sizeof(kmem_bufctl_t), align);
743 }
744
745 /*
746  * Calculate the number of objects and left-over bytes for a given buffer size.
747  */
748 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t buffer_size,
749                            size_t align, int flags, size_t *left_over,
750                            unsigned int *num)
751 {
752         int nr_objs;
753         size_t mgmt_size;
754         size_t slab_size = PAGE_SIZE << gfporder;
755
756         /*
757          * The slab management structure can be either off the slab or
758          * on it. For the latter case, the memory allocated for a
759          * slab is used for:
760          *
761          * - The struct slab
762          * - One kmem_bufctl_t for each object
763          * - Padding to respect alignment of @align
764          * - @buffer_size bytes for each object
765          *
766          * If the slab management structure is off the slab, then the
767          * alignment will already be calculated into the size. Because
768          * the slabs are all pages aligned, the objects will be at the
769          * correct alignment when allocated.
770          */
771         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
772                 mgmt_size = 0;
773                 nr_objs = slab_size / buffer_size;
774
775                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
776                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
777         } else {
778                 /*
779                  * Ignore padding for the initial guess. The padding
780                  * is at most @align-1 bytes, and @buffer_size is at
781                  * least @align. In the worst case, this result will
782                  * be one greater than the number of objects that fit
783                  * into the memory allocation when taking the padding
784                  * into account.
785                  */
786                 nr_objs = (slab_size - sizeof(struct slab)) /
787                           (buffer_size + sizeof(kmem_bufctl_t));
788
789                 /*
790                  * This calculated number will be either the right
791                  * amount, or one greater than what we want.
792                  */
793                 if (slab_mgmt_size(nr_objs, align) + nr_objs*buffer_size
794                        > slab_size)
795                         nr_objs--;
796
797                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
798                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
799
800                 mgmt_size = slab_mgmt_size(nr_objs, align);
801         }
802         *num = nr_objs;
803         *left_over = slab_size - nr_objs*buffer_size - mgmt_size;
804 }
805
806 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__func__, cachep, msg)
807
808 static void __slab_error(const char *function, struct kmem_cache *cachep,
809                         char *msg)
810 {
811         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
812                function, cachep->name, msg);
813         dump_stack();
814 }
815
816 /*
817  * By default on NUMA we use alien caches to stage the freeing of
818  * objects allocated from other nodes. This causes massive memory
819  * inefficiencies when using fake NUMA setup to split memory into a
820  * large number of small nodes, so it can be disabled on the command
821  * line
822   */
823
824 static int use_alien_caches __read_mostly = 1;
825 static int __init noaliencache_setup(char *s)
826 {
827         use_alien_caches = 0;
828         return 1;
829 }
830 __setup("noaliencache", noaliencache_setup);
831
832 static int __init slab_max_order_setup(char *str)
833 {
834         get_option(&str, &slab_max_order);
835         slab_max_order = slab_max_order < 0 ? 0 :
836                                 min(slab_max_order, MAX_ORDER - 1);
837         slab_max_order_set = true;
838
839         return 1;
840 }
841 __setup("slab_max_order=", slab_max_order_setup);
842
843 #ifdef CONFIG_NUMA
844 /*
845  * Special reaping functions for NUMA systems called from cache_reap().
846  * These take care of doing round robin flushing of alien caches (containing
847  * objects freed on different nodes from which they were allocated) and the
848  * flushing of remote pcps by calling drain_node_pages.
849  */
850 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, slab_reap_node);
851
852 static void init_reap_node(int cpu)
853 {
854         int node;
855
856         node = next_node(cpu_to_mem(cpu), node_online_map);
857         if (node == MAX_NUMNODES)
858                 node = first_node(node_online_map);
859
860         per_cpu(slab_reap_node, cpu) = node;
861 }
862
863 static void next_reap_node(void)
864 {
865         int node = __this_cpu_read(slab_reap_node);
866
867         node = next_node(node, node_online_map);
868         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
869                 node = first_node(node_online_map);
870         __this_cpu_write(slab_reap_node, node);
871 }
872
873 #else
874 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
875 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
876 #endif
877
878 /*
879  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
880  * via the workqueue/eventd.
881  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
882  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
883  * lock.
884  */
885 static void __cpuinit start_cpu_timer(int cpu)
886 {
887         struct delayed_work *reap_work = &per_cpu(slab_reap_work, cpu);
888
889         /*
890          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
891          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
892          * at that time.
893          */
894         if (keventd_up() && reap_work->work.func == NULL) {
895                 init_reap_node(cpu);
896                 INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(reap_work, cache_reap);
897                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work,
898                                         __round_jiffies_relative(HZ, cpu));
899         }
900 }
901
902 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
903                                             int batchcount, gfp_t gfp)
904 {
905         int memsize = sizeof(void *) * entries + sizeof(struct array_cache);
906         struct array_cache *nc = NULL;
907
908         nc = kmalloc_node(memsize, gfp, node);
909         /*
910          * The array_cache structures contain pointers to free object.
911          * However, when such objects are allocated or transferred to another
912          * cache the pointers are not cleared and they could be counted as
913          * valid references during a kmemleak scan. Therefore, kmemleak must
914          * not scan such objects.
915          */
916         kmemleak_no_scan(nc);
917         if (nc) {
918                 nc->avail = 0;
919                 nc->limit = entries;
920                 nc->batchcount = batchcount;
921                 nc->touched = 0;
922                 spin_lock_init(&nc->lock);
923         }
924         return nc;
925 }
926
927 static inline bool is_slab_pfmemalloc(struct slab *slabp)
928 {
929         struct page *page = virt_to_page(slabp->s_mem);
930
931         return PageSlabPfmemalloc(page);
932 }
933
934 /* Clears pfmemalloc_active if no slabs have pfmalloc set */
935 static void recheck_pfmemalloc_active(struct kmem_cache *cachep,
936                                                 struct array_cache *ac)
937 {
938         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[numa_mem_id()];
939         struct slab *slabp;
940         unsigned long flags;
941
942         if (!pfmemalloc_active)
943                 return;
944
945         spin_lock_irqsave(&l3->list_lock, flags);
946         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
947                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
948                         goto out;
949
950         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
951                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
952                         goto out;
953
954         list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list)
955                 if (is_slab_pfmemalloc(slabp))
956                         goto out;
957
958         pfmemalloc_active = false;
959 out:
960         spin_unlock_irqrestore(&l3->list_lock, flags);
961 }
962
963 static void *__ac_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
964                                                 gfp_t flags, bool force_refill)
965 {
966         int i;
967         void *objp = ac->entry[--ac->avail];
968
969         /* Ensure the caller is allowed to use objects from PFMEMALLOC slab */
970         if (unlikely(is_obj_pfmemalloc(objp))) {
971                 struct kmem_list3 *l3;
972
973                 if (gfp_pfmemalloc_allowed(flags)) {
974                         clear_obj_pfmemalloc(&objp);
975                         return objp;
976                 }
977
978                 /* The caller cannot use PFMEMALLOC objects, find another one */
979                 for (i = 1; i < ac->avail; i++) {
980                         /* If a !PFMEMALLOC object is found, swap them */
981                         if (!is_obj_pfmemalloc(ac->entry[i])) {
982                                 objp = ac->entry[i];
983                                 ac->entry[i] = ac->entry[ac->avail];
984                                 ac->entry[ac->avail] = objp;
985                                 return objp;
986                         }
987                 }
988
989                 /*
990                  * If there are empty slabs on the slabs_free list and we are
991                  * being forced to refill the cache, mark this one !pfmemalloc.
992                  */
993                 l3 = cachep->nodelists[numa_mem_id()];
994                 if (!list_empty(&l3->slabs_free) && force_refill) {
995                         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
996                         ClearPageSlabPfmemalloc(virt_to_page(slabp->s_mem));
997                         clear_obj_pfmemalloc(&objp);
998                         recheck_pfmemalloc_active(cachep, ac);
999                         return objp;
1000                 }
1001
1002                 /* No !PFMEMALLOC objects available */
1003                 ac->avail++;
1004                 objp = NULL;
1005         }
1006
1007         return objp;
1008 }
1009
1010 static inline void *ac_get_obj(struct kmem_cache *cachep,
1011                         struct array_cache *ac, gfp_t flags, bool force_refill)
1012 {
1013         void *objp;
1014
1015         if (unlikely(sk_memalloc_socks()))
1016                 objp = __ac_get_obj(cachep, ac, flags, force_refill);
1017         else
1018                 objp = ac->entry[--ac->avail];
1019
1020         return objp;
1021 }
1022
1023 static void *__ac_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
1024                                                                 void *objp)
1025 {
1026         if (unlikely(pfmemalloc_active)) {
1027                 /* Some pfmemalloc slabs exist, check if this is one */
1028                 struct page *page = virt_to_page(objp);
1029                 if (PageSlabPfmemalloc(page))
1030                         set_obj_pfmemalloc(&objp);
1031         }
1032
1033         return objp;
1034 }
1035
1036 static inline void ac_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac,
1037                                                                 void *objp)
1038 {
1039         if (unlikely(sk_memalloc_socks()))
1040                 objp = __ac_put_obj(cachep, ac, objp);
1041
1042         ac->entry[ac->avail++] = objp;
1043 }
1044
1045 /*
1046  * Transfer objects in one arraycache to another.
1047  * Locking must be handled by the caller.
1048  *
1049  * Return the number of entries transferred.
1050  */
1051 static int transfer_objects(struct array_cache *to,
1052                 struct array_cache *from, unsigned int max)
1053 {
1054         /* Figure out how many entries to transfer */
1055         int nr = min3(from->avail, max, to->limit - to->avail);
1056
1057         if (!nr)
1058                 return 0;
1059
1060         memcpy(to->entry + to->avail, from->entry + from->avail -nr,
1061                         sizeof(void *) *nr);
1062
1063         from->avail -= nr;
1064         to->avail += nr;
1065         return nr;
1066 }
1067
1068 #ifndef CONFIG_NUMA
1069
1070 #define drain_alien_cache(cachep, alien) do { } while (0)
1071 #define reap_alien(cachep, l3) do { } while (0)
1072
1073 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit, gfp_t gfp)
1074 {
1075         return (struct array_cache **)BAD_ALIEN_MAGIC;
1076 }
1077
1078 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1079 {
1080 }
1081
1082 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1083 {
1084         return 0;
1085 }
1086
1087 static inline void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep,
1088                 gfp_t flags)
1089 {
1090         return NULL;
1091 }
1092
1093 static inline void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep,
1094                  gfp_t flags, int nodeid)
1095 {
1096         return NULL;
1097 }
1098
1099 #else   /* CONFIG_NUMA */
1100
1101 static void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t, int);
1102 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
1103
1104 static struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit, gfp_t gfp)
1105 {
1106         struct array_cache **ac_ptr;
1107         int memsize = sizeof(void *) * nr_node_ids;
1108         int i;
1109
1110         if (limit > 1)
1111                 limit = 12;
1112         ac_ptr = kzalloc_node(memsize, gfp, node);
1113         if (ac_ptr) {
1114                 for_each_node(i) {
1115                         if (i == node || !node_online(i))
1116                                 continue;
1117                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d, gfp);
1118                         if (!ac_ptr[i]) {
1119                                 for (i--; i >= 0; i--)
1120                                         kfree(ac_ptr[i]);
1121                                 kfree(ac_ptr);
1122                                 return NULL;
1123                         }
1124                 }
1125         }
1126         return ac_ptr;
1127 }
1128
1129 static void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1130 {
1131         int i;
1132
1133         if (!ac_ptr)
1134                 return;
1135         for_each_node(i)
1136             kfree(ac_ptr[i]);
1137         kfree(ac_ptr);
1138 }
1139
1140 static void __drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1141                                 struct array_cache *ac, int node)
1142 {
1143         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
1144
1145         if (ac->avail) {
1146                 spin_lock(&rl3->list_lock);
1147                 /*
1148                  * Stuff objects into the remote nodes shared array first.
1149                  * That way we could avoid the overhead of putting the objects
1150                  * into the free lists and getting them back later.
1151                  */
1152                 if (rl3->shared)
1153                         transfer_objects(rl3->shared, ac, ac->limit);
1154
1155                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
1156                 ac->avail = 0;
1157                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
1158         }
1159 }
1160
1161 /*
1162  * Called from cache_reap() to regularly drain alien caches round robin.
1163  */
1164 static void reap_alien(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3)
1165 {
1166         int node = __this_cpu_read(slab_reap_node);
1167
1168         if (l3->alien) {
1169                 struct array_cache *ac = l3->alien[node];
1170
1171                 if (ac && ac->avail && spin_trylock_irq(&ac->lock)) {
1172                         __drain_alien_cache(cachep, ac, node);
1173                         spin_unlock_irq(&ac->lock);
1174                 }
1175         }
1176 }
1177
1178 static void drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1179                                 struct array_cache **alien)
1180 {
1181         int i = 0;
1182         struct array_cache *ac;
1183         unsigned long flags;
1184
1185         for_each_online_node(i) {
1186                 ac = alien[i];
1187                 if (ac) {
1188                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
1189                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
1190                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
1191                 }
1192         }
1193 }
1194
1195 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1196 {
1197         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1198         int nodeid = slabp->nodeid;
1199         struct kmem_list3 *l3;
1200         struct array_cache *alien = NULL;
1201         int node;
1202
1203         node = numa_mem_id();
1204
1205         /*
1206          * Make sure we are not freeing a object from another node to the array
1207          * cache on this cpu.
1208          */
1209         if (likely(slabp->nodeid == node))
1210                 return 0;
1211
1212         l3 = cachep->nodelists[node];
1213         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
1214         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
1215                 alien = l3->alien[nodeid];
1216                 spin_lock(&alien->lock);
1217                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit)) {
1218                         STATS_INC_ACOVERFLOW(cachep);
1219                         __drain_alien_cache(cachep, alien, nodeid);
1220                 }
1221                 ac_put_obj(cachep, alien, objp);
1222                 spin_unlock(&alien->lock);
1223         } else {
1224                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1225                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
1226                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1227         }
1228         return 1;
1229 }
1230 #endif
1231
1232 /*
1233  * Allocates and initializes nodelists for a node on each slab cache, used for
1234  * either memory or cpu hotplug.  If memory is being hot-added, the kmem_list3
1235  * will be allocated off-node since memory is not yet online for the new node.
1236  * When hotplugging memory or a cpu, existing nodelists are not replaced if
1237  * already in use.
1238  *
1239  * Must hold slab_mutex.
1240  */
1241 static int init_cache_nodelists_node(int node)
1242 {
1243         struct kmem_cache *cachep;
1244         struct kmem_list3 *l3;
1245         const int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
1246
1247         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1248                 /*
1249                  * Set up the size64 kmemlist for cpu before we can
1250                  * begin anything. Make sure some other cpu on this
1251                  * node has not already allocated this
1252                  */
1253                 if (!cachep->nodelists[node]) {
1254                         l3 = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
1255                         if (!l3)
1256                                 return -ENOMEM;
1257                         kmem_list3_init(l3);
1258                         l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1259                             ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1260
1261                         /*
1262                          * The l3s don't come and go as CPUs come and
1263                          * go.  slab_mutex is sufficient
1264                          * protection here.
1265                          */
1266                         cachep->nodelists[node] = l3;
1267                 }
1268
1269                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1270                 cachep->nodelists[node]->free_limit =
1271                         (1 + nr_cpus_node(node)) *
1272                         cachep->batchcount + cachep->num;
1273                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1274         }
1275         return 0;
1276 }
1277
1278 static void __cpuinit cpuup_canceled(long cpu)
1279 {
1280         struct kmem_cache *cachep;
1281         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1282         int node = cpu_to_mem(cpu);
1283         const struct cpumask *mask = cpumask_of_node(node);
1284
1285         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1286                 struct array_cache *nc;
1287                 struct array_cache *shared;
1288                 struct array_cache **alien;
1289
1290                 /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
1291                 nc = cachep->array[cpu];
1292                 cachep->array[cpu] = NULL;
1293                 l3 = cachep->nodelists[node];
1294
1295                 if (!l3)
1296                         goto free_array_cache;
1297
1298                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1299
1300                 /* Free limit for this kmem_list3 */
1301                 l3->free_limit -= cachep->batchcount;
1302                 if (nc)
1303                         free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
1304
1305                 if (!cpumask_empty(mask)) {
1306                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1307                         goto free_array_cache;
1308                 }
1309
1310                 shared = l3->shared;
1311                 if (shared) {
1312                         free_block(cachep, shared->entry,
1313                                    shared->avail, node);
1314                         l3->shared = NULL;
1315                 }
1316
1317                 alien = l3->alien;
1318                 l3->alien = NULL;
1319
1320                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1321
1322                 kfree(shared);
1323                 if (alien) {
1324                         drain_alien_cache(cachep, alien);
1325                         free_alien_cache(alien);
1326                 }
1327 free_array_cache:
1328                 kfree(nc);
1329         }
1330         /*
1331          * In the previous loop, all the objects were freed to
1332          * the respective cache's slabs,  now we can go ahead and
1333          * shrink each nodelist to its limit.
1334          */
1335         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1336                 l3 = cachep->nodelists[node];
1337                 if (!l3)
1338                         continue;
1339                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1340         }
1341 }
1342
1343 static int __cpuinit cpuup_prepare(long cpu)
1344 {
1345         struct kmem_cache *cachep;
1346         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1347         int node = cpu_to_mem(cpu);
1348         int err;
1349
1350         /*
1351          * We need to do this right in the beginning since
1352          * alloc_arraycache's are going to use this list.
1353          * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
1354          * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
1355          */
1356         err = init_cache_nodelists_node(node);
1357         if (err < 0)
1358                 goto bad;
1359
1360         /*
1361          * Now we can go ahead with allocating the shared arrays and
1362          * array caches
1363          */
1364         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1365                 struct array_cache *nc;
1366                 struct array_cache *shared = NULL;
1367                 struct array_cache **alien = NULL;
1368
1369                 nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
1370                                         cachep->batchcount, GFP_KERNEL);
1371                 if (!nc)
1372                         goto bad;
1373                 if (cachep->shared) {
1374                         shared = alloc_arraycache(node,
1375                                 cachep->shared * cachep->batchcount,
1376                                 0xbaadf00d, GFP_KERNEL);
1377                         if (!shared) {
1378                                 kfree(nc);
1379                                 goto bad;
1380                         }
1381                 }
1382                 if (use_alien_caches) {
1383                         alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit, GFP_KERNEL);
1384                         if (!alien) {
1385                                 kfree(shared);
1386                                 kfree(nc);
1387                                 goto bad;
1388                         }
1389                 }
1390                 cachep->array[cpu] = nc;
1391                 l3 = cachep->nodelists[node];
1392                 BUG_ON(!l3);
1393
1394                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1395                 if (!l3->shared) {
1396                         /*
1397                          * We are serialised from CPU_DEAD or
1398                          * CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock
1399                          */
1400                         l3->shared = shared;
1401                         shared = NULL;
1402                 }
1403 #ifdef CONFIG_NUMA
1404                 if (!l3->alien) {
1405                         l3->alien = alien;
1406                         alien = NULL;
1407                 }
1408 #endif
1409                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1410                 kfree(shared);
1411                 free_alien_cache(alien);
1412                 if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS)
1413                         slab_set_debugobj_lock_classes_node(cachep, node);
1414         }
1415         init_node_lock_keys(node);
1416
1417         return 0;
1418 bad:
1419         cpuup_canceled(cpu);
1420         return -ENOMEM;
1421 }
1422
1423 static int __cpuinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1424                                     unsigned long action, void *hcpu)
1425 {
1426         long cpu = (long)hcpu;
1427         int err = 0;
1428
1429         switch (action) {
1430         case CPU_UP_PREPARE:
1431         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1432                 mutex_lock(&slab_mutex);
1433                 err = cpuup_prepare(cpu);
1434                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1435                 break;
1436         case CPU_ONLINE:
1437         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1438                 start_cpu_timer(cpu);
1439                 break;
1440 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1441         case CPU_DOWN_PREPARE:
1442         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1443                 /*
1444                  * Shutdown cache reaper. Note that the slab_mutex is
1445                  * held so that if cache_reap() is invoked it cannot do
1446                  * anything expensive but will only modify reap_work
1447                  * and reschedule the timer.
1448                 */
1449                 cancel_delayed_work_sync(&per_cpu(slab_reap_work, cpu));
1450                 /* Now the cache_reaper is guaranteed to be not running. */
1451                 per_cpu(slab_reap_work, cpu).work.func = NULL;
1452                 break;
1453         case CPU_DOWN_FAILED:
1454         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1455                 start_cpu_timer(cpu);
1456                 break;
1457         case CPU_DEAD:
1458         case CPU_DEAD_FROZEN:
1459                 /*
1460                  * Even if all the cpus of a node are down, we don't free the
1461                  * kmem_list3 of any cache. This to avoid a race between
1462                  * cpu_down, and a kmalloc allocation from another cpu for
1463                  * memory from the node of the cpu going down.  The list3
1464                  * structure is usually allocated from kmem_cache_create() and
1465                  * gets destroyed at kmem_cache_destroy().
1466                  */
1467                 /* fall through */
1468 #endif
1469         case CPU_UP_CANCELED:
1470         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1471                 mutex_lock(&slab_mutex);
1472                 cpuup_canceled(cpu);
1473                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1474                 break;
1475         }
1476         return notifier_from_errno(err);
1477 }
1478
1479 static struct notifier_block __cpuinitdata cpucache_notifier = {
1480         &cpuup_callback, NULL, 0
1481 };
1482
1483 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
1484 /*
1485  * Drains freelist for a node on each slab cache, used for memory hot-remove.
1486  * Returns -EBUSY if all objects cannot be drained so that the node is not
1487  * removed.
1488  *
1489  * Must hold slab_mutex.
1490  */
1491 static int __meminit drain_cache_nodelists_node(int node)
1492 {
1493         struct kmem_cache *cachep;
1494         int ret = 0;
1495
1496         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
1497                 struct kmem_list3 *l3;
1498
1499                 l3 = cachep->nodelists[node];
1500                 if (!l3)
1501                         continue;
1502
1503                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1504
1505                 if (!list_empty(&l3->slabs_full) ||
1506                     !list_empty(&l3->slabs_partial)) {
1507                         ret = -EBUSY;
1508                         break;
1509                 }
1510         }
1511         return ret;
1512 }
1513
1514 static int __meminit slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
1515                                         unsigned long action, void *arg)
1516 {
1517         struct memory_notify *mnb = arg;
1518         int ret = 0;
1519         int nid;
1520
1521         nid = mnb->status_change_nid;
1522         if (nid < 0)
1523                 goto out;
1524
1525         switch (action) {
1526         case MEM_GOING_ONLINE:
1527                 mutex_lock(&slab_mutex);
1528                 ret = init_cache_nodelists_node(nid);
1529                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1530                 break;
1531         case MEM_GOING_OFFLINE:
1532                 mutex_lock(&slab_mutex);
1533                 ret = drain_cache_nodelists_node(nid);
1534                 mutex_unlock(&slab_mutex);
1535                 break;
1536         case MEM_ONLINE:
1537         case MEM_OFFLINE:
1538         case MEM_CANCEL_ONLINE:
1539         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
1540                 break;
1541         }
1542 out:
1543         return notifier_from_errno(ret);
1544 }
1545 #endif /* CONFIG_NUMA && CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1546
1547 /*
1548  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
1549  */
1550 static void __init init_list(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *list,
1551                                 int nodeid)
1552 {
1553         struct kmem_list3 *ptr;
1554
1555         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_NOWAIT, nodeid);
1556         BUG_ON(!ptr);
1557
1558         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
1559         /*
1560          * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1561          */
1562         spin_lock_init(&ptr->list_lock);
1563
1564         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
1565         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
1566 }
1567
1568 /*
1569  * For setting up all the kmem_list3s for cache whose buffer_size is same as
1570  * size of kmem_list3.
1571  */
1572 static void __init set_up_list3s(struct kmem_cache *cachep, int index)
1573 {
1574         int node;
1575
1576         for_each_online_node(node) {
1577                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index + node];
1578                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1579                     REAPTIMEOUT_LIST3 +
1580                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1581         }
1582 }
1583
1584 /*
1585  * Initialisation.  Called after the page allocator have been initialised and
1586  * before smp_init().
1587  */
1588 void __init kmem_cache_init(void)
1589 {
1590         size_t left_over;
1591         struct cache_sizes *sizes;
1592         struct cache_names *names;
1593         int i;
1594         int order;
1595         int node;
1596
1597         kmem_cache = &kmem_cache_boot;
1598
1599         if (num_possible_nodes() == 1)
1600                 use_alien_caches = 0;
1601
1602         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1603                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1604                 if (i < MAX_NUMNODES)
1605                         kmem_cache->nodelists[i] = NULL;
1606         }
1607         set_up_list3s(kmem_cache, CACHE_CACHE);
1608
1609         /*
1610          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1611          * page orders on machines with more than 32MB of memory if
1612          * not overridden on the command line.
1613          */
1614         if (!slab_max_order_set && totalram_pages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1615                 slab_max_order = SLAB_MAX_ORDER_HI;
1616
1617         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1618          * from caches that do not exist yet:
1619          * 1) initialize the kmem_cache cache: it contains the struct
1620          *    kmem_cache structures of all caches, except kmem_cache itself:
1621          *    kmem_cache is statically allocated.
1622          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1623          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1624          *    array at the end of the bootstrap.
1625          * 2) Create the first kmalloc cache.
1626          *    The struct kmem_cache for the new cache is allocated normally.
1627          *    An __init data area is used for the head array.
1628          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1629          *    head arrays.
1630          * 4) Replace the __init data head arrays for kmem_cache and the first
1631          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1632          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for kmem_cache and
1633          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1634          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1635          */
1636
1637         node = numa_mem_id();
1638
1639         /* 1) create the kmem_cache */
1640         INIT_LIST_HEAD(&slab_caches);
1641         list_add(&kmem_cache->list, &slab_caches);
1642         kmem_cache->colour_off = cache_line_size();
1643         kmem_cache->array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1644         kmem_cache->nodelists[node] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE + node];
1645
1646         /*
1647          * struct kmem_cache size depends on nr_node_ids & nr_cpu_ids
1648          */
1649         kmem_cache->size = offsetof(struct kmem_cache, array[nr_cpu_ids]) +
1650                                   nr_node_ids * sizeof(struct kmem_list3 *);
1651         kmem_cache->object_size = kmem_cache->size;
1652         kmem_cache->size = ALIGN(kmem_cache->object_size,
1653                                         cache_line_size());
1654         kmem_cache->reciprocal_buffer_size =
1655                 reciprocal_value(kmem_cache->size);
1656
1657         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1658                 cache_estimate(order, kmem_cache->size,
1659                         cache_line_size(), 0, &left_over, &kmem_cache->num);
1660                 if (kmem_cache->num)
1661                         break;
1662         }
1663         BUG_ON(!kmem_cache->num);
1664         kmem_cache->gfporder = order;
1665         kmem_cache->colour = left_over / kmem_cache->colour_off;
1666         kmem_cache->slab_size = ALIGN(kmem_cache->num * sizeof(kmem_bufctl_t) +
1667                                       sizeof(struct slab), cache_line_size());
1668
1669         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1670         sizes = malloc_sizes;
1671         names = cache_names;
1672
1673         /*
1674          * Initialize the caches that provide memory for the array cache and the
1675          * kmem_list3 structures first.  Without this, further allocations will
1676          * bug.
1677          */
1678
1679         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = __kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1680                                         sizes[INDEX_AC].cs_size,
1681                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1682                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1683                                         NULL);
1684
1685         list_add(&sizes[INDEX_AC].cs_cachep->list, &slab_caches);
1686         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1687                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1688                         __kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1689                                 sizes[INDEX_L3].cs_size,
1690                                 ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1691                                 ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1692                                 NULL);
1693                 list_add(&sizes[INDEX_L3].cs_cachep->list, &slab_caches);
1694         }
1695
1696         slab_early_init = 0;
1697
1698         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1699                 /*
1700                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1701                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1702                  * eliminates "false sharing".
1703                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1704                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1705                  */
1706                 if (!sizes->cs_cachep) {
1707                         sizes->cs_cachep = __kmem_cache_create(names->name,
1708                                         sizes->cs_size,
1709                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1710                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1711                                         NULL);
1712                         list_add(&sizes->cs_cachep->list, &slab_caches);
1713                 }
1714 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1715                 sizes->cs_dmacachep = __kmem_cache_create(
1716                                         names->name_dma,
1717                                         sizes->cs_size,
1718                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1719                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_CACHE_DMA|
1720                                                 SLAB_PANIC,
1721                                         NULL);
1722                 list_add(&sizes->cs_dmacachep->list, &slab_caches);
1723 #endif
1724                 sizes++;
1725                 names++;
1726         }
1727         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1728         {
1729                 struct array_cache *ptr;
1730
1731                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_NOWAIT);
1732
1733                 BUG_ON(cpu_cache_get(kmem_cache) != &initarray_cache.cache);
1734                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(kmem_cache),
1735                        sizeof(struct arraycache_init));
1736                 /*
1737                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1738                  */
1739                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1740
1741                 kmem_cache->array[smp_processor_id()] = ptr;
1742
1743                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_NOWAIT);
1744
1745                 BUG_ON(cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1746                        != &initarray_generic.cache);
1747                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1748                        sizeof(struct arraycache_init));
1749                 /*
1750                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1751                  */
1752                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1753
1754                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1755                     ptr;
1756         }
1757         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1758         {
1759                 int nid;
1760
1761                 for_each_online_node(nid) {
1762                         init_list(kmem_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE + nid], nid);
1763
1764                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1765                                   &initkmem_list3[SIZE_AC + nid], nid);
1766
1767                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1768                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1769                                           &initkmem_list3[SIZE_L3 + nid], nid);
1770                         }
1771                 }
1772         }
1773
1774         slab_state = UP;
1775 }
1776
1777 void __init kmem_cache_init_late(void)
1778 {
1779         struct kmem_cache *cachep;
1780
1781         slab_state = UP;
1782
1783         /* Annotate slab for lockdep -- annotate the malloc caches */
1784         init_lock_keys();
1785
1786         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1787         mutex_lock(&slab_mutex);
1788         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list)
1789                 if (enable_cpucache(cachep, GFP_NOWAIT))
1790                         BUG();
1791         mutex_unlock(&slab_mutex);
1792
1793         /* Done! */
1794         slab_state = FULL;
1795
1796         /*
1797          * Register a cpu startup notifier callback that initializes
1798          * cpu_cache_get for all new cpus
1799          */
1800         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1801
1802 #ifdef CONFIG_NUMA
1803         /*
1804          * Register a memory hotplug callback that initializes and frees
1805          * nodelists.
1806          */
1807         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
1808 #endif
1809
1810         /*
1811          * The reap timers are started later, with a module init call: That part
1812          * of the kernel is not yet operational.
1813          */
1814 }
1815
1816 static int __init cpucache_init(void)
1817 {
1818         int cpu;
1819
1820         /*
1821          * Register the timers that return unneeded pages to the page allocator
1822          */
1823         for_each_online_cpu(cpu)
1824                 start_cpu_timer(cpu);
1825
1826         /* Done! */
1827         slab_state = FULL;
1828         return 0;
1829 }
1830 __initcall(cpucache_init);
1831
1832 static noinline void
1833 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfpflags, int nodeid)
1834 {
1835         struct kmem_list3 *l3;
1836         struct slab *slabp;
1837         unsigned long flags;
1838         int node;
1839
1840         printk(KERN_WARNING
1841                 "SLAB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1842                 nodeid, gfpflags);
1843         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, order: %d\n",
1844                 cachep->name, cachep->size, cachep->gfporder);
1845
1846         for_each_online_node(node) {
1847                 unsigned long active_objs = 0, num_objs = 0, free_objects = 0;
1848                 unsigned long active_slabs = 0, num_slabs = 0;
1849
1850                 l3 = cachep->nodelists[node];
1851                 if (!l3)
1852                         continue;
1853
1854                 spin_lock_irqsave(&l3->list_lock, flags);
1855                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
1856                         active_objs += cachep->num;
1857                         active_slabs++;
1858                 }
1859                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
1860                         active_objs += slabp->inuse;
1861                         active_slabs++;
1862                 }
1863                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list)
1864                         num_slabs++;
1865
1866                 free_objects += l3->free_objects;
1867                 spin_unlock_irqrestore(&l3->list_lock, flags);
1868
1869                 num_slabs += active_slabs;
1870                 num_objs = num_slabs * cachep->num;
1871                 printk(KERN_WARNING
1872                         "  node %d: slabs: %ld/%ld, objs: %ld/%ld, free: %ld\n",
1873                         node, active_slabs, num_slabs, active_objs, num_objs,
1874                         free_objects);
1875         }
1876 }
1877
1878 /*
1879  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1880  *
1881  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1882  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1883  * would be relatively rare and ignorable.
1884  */
1885 static void *kmem_getpages(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1886 {
1887         struct page *page;
1888         int nr_pages;
1889         int i;
1890
1891 #ifndef CONFIG_MMU
1892         /*
1893          * Nommu uses slab's for process anonymous memory allocations, and thus
1894          * requires __GFP_COMP to properly refcount higher order allocations
1895          */
1896         flags |= __GFP_COMP;
1897 #endif
1898
1899         flags |= cachep->allocflags;
1900         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1901                 flags |= __GFP_RECLAIMABLE;
1902
1903         page = alloc_pages_exact_node(nodeid, flags | __GFP_NOTRACK, cachep->gfporder);
1904         if (!page) {
1905                 if (!(flags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1906                         slab_out_of_memory(cachep, flags, nodeid);
1907                 return NULL;
1908         }
1909
1910         /* Record if ALLOC_NO_WATERMARKS was set when allocating the slab */
1911         if (unlikely(page->pfmemalloc))
1912                 pfmemalloc_active = true;
1913
1914         nr_pages = (1 << cachep->gfporder);
1915         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1916                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1917                         NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_pages);
1918         else
1919                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1920                         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_pages);
1921         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1922                 __SetPageSlab(page + i);
1923
1924                 if (page->pfmemalloc)
1925                         SetPageSlabPfmemalloc(page + i);
1926         }
1927
1928         if (kmemcheck_enabled && !(cachep->flags & SLAB_NOTRACK)) {
1929                 kmemcheck_alloc_shadow(page, cachep->gfporder, flags, nodeid);
1930
1931                 if (cachep->ctor)
1932                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, nr_pages);
1933                 else
1934                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, nr_pages);
1935         }
1936
1937         return page_address(page);
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Interface to system's page release.
1942  */
1943 static void kmem_freepages(struct kmem_cache *cachep, void *addr)
1944 {
1945         unsigned long i = (1 << cachep->gfporder);
1946         struct page *page = virt_to_page(addr);
1947         const unsigned long nr_freed = i;
1948
1949         kmemcheck_free_shadow(page, cachep->gfporder);
1950
1951         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1952                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1953                                 NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_freed);
1954         else
1955                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1956                                 NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_freed);
1957         while (i--) {
1958                 BUG_ON(!PageSlab(page));
1959                 __ClearPageSlabPfmemalloc(page);
1960                 __ClearPageSlab(page);
1961                 page++;
1962         }
1963         if (current->reclaim_state)
1964                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1965         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1966 }
1967
1968 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1969 {
1970         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *)head;
1971         struct kmem_cache *cachep = slab_rcu->cachep;
1972
1973         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1974         if (OFF_SLAB(cachep))
1975                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1976 }
1977
1978 #if DEBUG
1979
1980 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1981 static void store_stackinfo(struct kmem_cache *cachep, unsigned long *addr,
1982                             unsigned long caller)
1983 {
1984         int size = cachep->object_size;
1985
1986         addr = (unsigned long *)&((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1987
1988         if (size < 5 * sizeof(unsigned long))
1989                 return;
1990
1991         *addr++ = 0x12345678;
1992         *addr++ = caller;
1993         *addr++ = smp_processor_id();
1994         size -= 3 * sizeof(unsigned long);
1995         {
1996                 unsigned long *sptr = &caller;
1997                 unsigned long svalue;
1998
1999                 while (!kstack_end(sptr)) {
2000                         svalue = *sptr++;
2001                         if (kernel_text_address(svalue)) {
2002                                 *addr++ = svalue;
2003                                 size -= sizeof(unsigned long);
2004                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
2005                                         break;
2006                         }
2007                 }
2008
2009         }
2010         *addr++ = 0x87654321;
2011 }
2012 #endif
2013
2014 static void poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *addr, unsigned char val)
2015 {
2016         int size = cachep->object_size;
2017         addr = &((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
2018
2019         memset(addr, val, size);
2020         *(unsigned char *)(addr + size - 1) = POISON_END;
2021 }
2022
2023 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
2024 {
2025         int i;
2026         unsigned char error = 0;
2027         int bad_count = 0;
2028
2029         printk(KERN_ERR "%03x: ", offset);
2030         for (i = 0; i < limit; i++) {
2031                 if (data[offset + i] != POISON_FREE) {
2032                         error = data[offset + i];
2033                         bad_count++;
2034                 }
2035         }
2036         print_hex_dump(KERN_CONT, "", 0, 16, 1,
2037                         &data[offset], limit, 1);
2038
2039         if (bad_count == 1) {
2040                 error ^= POISON_FREE;
2041                 if (!(error & (error - 1))) {
2042                         printk(KERN_ERR "Single bit error detected. Probably "
2043                                         "bad RAM.\n");
2044 #ifdef CONFIG_X86
2045                         printk(KERN_ERR "Run memtest86+ or a similar memory "
2046                                         "test tool.\n");
2047 #else
2048                         printk(KERN_ERR "Run a memory test tool.\n");
2049 #endif
2050                 }
2051         }
2052 }
2053 #endif
2054
2055 #if DEBUG
2056
2057 static void print_objinfo(struct kmem_cache *cachep, void *objp, int lines)
2058 {
2059         int i, size;
2060         char *realobj;
2061
2062         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2063                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%llx/0x%llx.\n",
2064                         *dbg_redzone1(cachep, objp),
2065                         *dbg_redzone2(cachep, objp));
2066         }
2067
2068         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
2069                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
2070                         *dbg_userword(cachep, objp));
2071                 print_symbol("(%s)",
2072                                 (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
2073                 printk("\n");
2074         }
2075         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2076         size = cachep->object_size;
2077         for (i = 0; i < size && lines; i += 16, lines--) {
2078                 int limit;
2079                 limit = 16;
2080                 if (i + limit > size)
2081                         limit = size - i;
2082                 dump_line(realobj, i, limit);
2083         }
2084 }
2085
2086 static void check_poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
2087 {
2088         char *realobj;
2089         int size, i;
2090         int lines = 0;
2091
2092         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2093         size = cachep->object_size;
2094
2095         for (i = 0; i < size; i++) {
2096                 char exp = POISON_FREE;
2097                 if (i == size - 1)
2098                         exp = POISON_END;
2099                 if (realobj[i] != exp) {
2100                         int limit;
2101                         /* Mismatch ! */
2102                         /* Print header */
2103                         if (lines == 0) {
2104                                 printk(KERN_ERR
2105                                         "Slab corruption (%s): %s start=%p, len=%d\n",
2106                                         print_tainted(), cachep->name, realobj, size);
2107                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
2108                         }
2109                         /* Hexdump the affected line */
2110                         i = (i / 16) * 16;
2111                         limit = 16;
2112                         if (i + limit > size)
2113                                 limit = size - i;
2114                         dump_line(realobj, i, limit);
2115                         i += 16;
2116                         lines++;
2117                         /* Limit to 5 lines */
2118                         if (lines > 5)
2119                                 break;
2120                 }
2121         }
2122         if (lines != 0) {
2123                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
2124                  * exist:
2125                  */
2126                 struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
2127                 unsigned int objnr;
2128
2129                 objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2130                 if (objnr) {
2131                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr - 1);
2132                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2133                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
2134                                realobj, size);
2135                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
2136                 }
2137                 if (objnr + 1 < cachep->num) {
2138                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr + 1);
2139                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2140                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
2141                                realobj, size);
2142                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
2143                 }
2144         }
2145 }
2146 #endif
2147
2148 #if DEBUG
2149 static void slab_destroy_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2150 {
2151         int i;
2152         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2153                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2154
2155                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2156 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2157                         if (cachep->size % PAGE_SIZE == 0 &&
2158                                         OFF_SLAB(cachep))
2159                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2160                                         cachep->size / PAGE_SIZE, 1);
2161                         else
2162                                 check_poison_obj(cachep, objp);
2163 #else
2164                         check_poison_obj(cachep, objp);
2165 #endif
2166                 }
2167                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2168                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2169                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
2170                                            "was overwritten");
2171                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2172                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
2173                                            "was overwritten");
2174                 }
2175         }
2176 }
2177 #else
2178 static void slab_destroy_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2179 {
2180 }
2181 #endif
2182
2183 /**
2184  * slab_destroy - destroy and release all objects in a slab
2185  * @cachep: cache pointer being destroyed
2186  * @slabp: slab pointer being destroyed
2187  *
2188  * Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
2189  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.  The
2190  * cache-lock is not held/needed.
2191  */
2192 static void slab_destroy(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2193 {
2194         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
2195
2196         slab_destroy_debugcheck(cachep, slabp);
2197         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
2198                 struct slab_rcu *slab_rcu;
2199
2200                 slab_rcu = (struct slab_rcu *)slabp;
2201                 slab_rcu->cachep = cachep;
2202                 slab_rcu->addr = addr;
2203                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
2204         } else {
2205                 kmem_freepages(cachep, addr);
2206                 if (OFF_SLAB(cachep))
2207                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
2208         }
2209 }
2210
2211 void __kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2212 {
2213         int i;
2214         struct kmem_list3 *l3;
2215
2216         for_each_online_cpu(i)
2217             kfree(cachep->array[i]);
2218
2219         /* NUMA: free the list3 structures */
2220         for_each_online_node(i) {
2221                 l3 = cachep->nodelists[i];
2222                 if (l3) {
2223                         kfree(l3->shared);
2224                         free_alien_cache(l3->alien);
2225                         kfree(l3);
2226                 }
2227         }
2228 }
2229
2230
2231 /**
2232  * calculate_slab_order - calculate size (page order) of slabs
2233  * @cachep: pointer to the cache that is being created
2234  * @size: size of objects to be created in this cache.
2235  * @align: required alignment for the objects.
2236  * @flags: slab allocation flags
2237  *
2238  * Also calculates the number of objects per slab.
2239  *
2240  * This could be made much more intelligent.  For now, try to avoid using
2241  * high order pages for slabs.  When the gfp() functions are more friendly
2242  * towards high-order requests, this should be changed.
2243  */
2244 static size_t calculate_slab_order(struct kmem_cache *cachep,
2245                         size_t size, size_t align, unsigned long flags)
2246 {
2247         unsigned long offslab_limit;
2248         size_t left_over = 0;
2249         int gfporder;
2250
2251         for (gfporder = 0; gfporder <= KMALLOC_MAX_ORDER; gfporder++) {
2252                 unsigned int num;
2253                 size_t remainder;
2254
2255                 cache_estimate(gfporder, size, align, flags, &remainder, &num);
2256                 if (!num)
2257                         continue;
2258
2259                 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2260                         /*
2261                          * Max number of objs-per-slab for caches which
2262                          * use off-slab slabs. Needed to avoid a possible
2263                          * looping condition in cache_grow().
2264                          */
2265                         offslab_limit = size - sizeof(struct slab);
2266                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
2267
2268                         if (num > offslab_limit)
2269                                 break;
2270                 }
2271
2272                 /* Found something acceptable - save it away */
2273                 cachep->num = num;
2274                 cachep->gfporder = gfporder;
2275                 left_over = remainder;
2276
2277                 /*
2278                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
2279                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
2280                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
2281                  */
2282                 if (flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2283                         break;
2284
2285                 /*
2286                  * Large number of objects is good, but very large slabs are
2287                  * currently bad for the gfp()s.
2288                  */
2289                 if (gfporder >= slab_max_order)
2290                         break;
2291
2292                 /*
2293                  * Acceptable internal fragmentation?
2294                  */
2295                 if (left_over * 8 <= (PAGE_SIZE << gfporder))
2296                         break;
2297         }
2298         return left_over;
2299 }
2300
2301 static int __init_refok setup_cpu_cache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
2302 {
2303         if (slab_state >= FULL)
2304                 return enable_cpucache(cachep, gfp);
2305
2306         if (slab_state == DOWN) {
2307                 /*
2308                  * Note: the first kmem_cache_create must create the cache
2309                  * that's used by kmalloc(24), otherwise the creation of
2310                  * further caches will BUG().
2311                  */
2312                 cachep->array[smp_processor_id()] = &initarray_generic.cache;
2313
2314                 /*
2315                  * If the cache that's used by kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is
2316                  * the first cache, then we need to set up all its list3s,
2317                  * otherwise the creation of further caches will BUG().
2318                  */
2319                 set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
2320                 if (INDEX_AC == INDEX_L3)
2321                         slab_state = PARTIAL_L3;
2322                 else
2323                         slab_state = PARTIAL_ARRAYCACHE;
2324         } else {
2325                 cachep->array[smp_processor_id()] =
2326                         kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), gfp);
2327
2328                 if (slab_state == PARTIAL_ARRAYCACHE) {
2329                         set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
2330                         slab_state = PARTIAL_L3;
2331                 } else {
2332                         int node;
2333                         for_each_online_node(node) {
2334                                 cachep->nodelists[node] =
2335                                     kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
2336                                                 gfp, node);
2337                                 BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
2338                                 kmem_list3_init(cachep->nodelists[node]);
2339                         }
2340                 }
2341         }
2342         cachep->nodelists[numa_mem_id()]->next_reap =
2343                         jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
2344                         ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
2345
2346         cpu_cache_get(cachep)->avail = 0;
2347         cpu_cache_get(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2348         cpu_cache_get(cachep)->batchcount = 1;
2349         cpu_cache_get(cachep)->touched = 0;
2350         cachep->batchcount = 1;
2351         cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2352         return 0;
2353 }
2354
2355 /**
2356  * __kmem_cache_create - Create a cache.
2357  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
2358  * @size: The size of objects to be created in this cache.
2359  * @align: The required alignment for the objects.
2360  * @flags: SLAB flags
2361  * @ctor: A constructor for the objects.
2362  *
2363  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
2364  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
2365  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
2366  *
2367  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
2368  * the module calling this has to destroy the cache before getting unloaded.
2369  *
2370  * The flags are
2371  *
2372  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
2373  * to catch references to uninitialised memory.
2374  *
2375  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
2376  * for buffer overruns.
2377  *
2378  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
2379  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
2380  * as davem.
2381  */
2382 struct kmem_cache *
2383 __kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
2384         unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
2385 {
2386         size_t left_over, slab_size, ralign;
2387         struct kmem_cache *cachep = NULL;
2388         gfp_t gfp;
2389
2390 #if DEBUG
2391 #if FORCED_DEBUG
2392         /*
2393          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
2394          * large objects, if the increased size would increase the object size
2395          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
2396          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
2397          */
2398         if (size < 4096 || fls(size - 1) == fls(size-1 + REDZONE_ALIGN +
2399                                                 2 * sizeof(unsigned long long)))
2400                 flags |= SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER;
2401         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2402                 flags |= SLAB_POISON;
2403 #endif
2404         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2405                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
2406 #endif
2407         /*
2408          * Always checks flags, a caller might be expecting debug support which
2409          * isn't available.
2410          */
2411         BUG_ON(flags & ~CREATE_MASK);
2412
2413         /*
2414          * Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
2415          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
2416          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
2417          */
2418         if (size & (BYTES_PER_WORD - 1)) {
2419                 size += (BYTES_PER_WORD - 1);
2420                 size &= ~(BYTES_PER_WORD - 1);
2421         }
2422
2423         /* calculate the final buffer alignment: */
2424
2425         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
2426         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2427                 /*
2428                  * Default alignment: as specified by the arch code.  Except if
2429                  * an object is really small, then squeeze multiple objects into
2430                  * one cacheline.
2431                  */
2432                 ralign = cache_line_size();
2433                 while (size <= ralign / 2)
2434                         ralign /= 2;
2435         } else {
2436                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2437         }
2438
2439         /*
2440          * Redzoning and user store require word alignment or possibly larger.
2441          * Note this will be overridden by architecture or caller mandated
2442          * alignment if either is greater than BYTES_PER_WORD.
2443          */
2444         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2445                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2446
2447         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2448                 ralign = REDZONE_ALIGN;
2449                 /* If redzoning, ensure that the second redzone is suitably
2450                  * aligned, by adjusting the object size accordingly. */
2451                 size += REDZONE_ALIGN - 1;
2452                 size &= ~(REDZONE_ALIGN - 1);
2453         }
2454
2455         /* 2) arch mandated alignment */
2456         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
2457                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2458         }
2459         /* 3) caller mandated alignment */
2460         if (ralign < align) {
2461                 ralign = align;
2462         }
2463         /* disable debug if necessary */
2464         if (ralign > __alignof__(unsigned long long))
2465                 flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2466         /*
2467          * 4) Store it.
2468          */
2469         align = ralign;
2470
2471         if (slab_is_available())
2472                 gfp = GFP_KERNEL;
2473         else
2474                 gfp = GFP_NOWAIT;
2475
2476         /* Get cache's description obj. */
2477         cachep = kmem_cache_zalloc(kmem_cache, gfp);
2478         if (!cachep)
2479                 return NULL;
2480
2481         cachep->nodelists = (struct kmem_list3 **)&cachep->array[nr_cpu_ids];
2482         cachep->object_size = size;
2483         cachep->align = align;
2484 #if DEBUG
2485
2486         /*
2487          * Both debugging options require word-alignment which is calculated
2488          * into align above.
2489          */
2490         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2491                 /* add space for red zone words */
2492                 cachep->obj_offset += sizeof(unsigned long long);
2493                 size += 2 * sizeof(unsigned long long);
2494         }
2495         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
2496                 /* user store requires one word storage behind the end of
2497                  * the real object. But if the second red zone needs to be
2498                  * aligned to 64 bits, we must allow that much space.
2499                  */
2500                 if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2501                         size += REDZONE_ALIGN;
2502                 else
2503                         size += BYTES_PER_WORD;
2504         }
2505 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
2506         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3 + 1].cs_size
2507             && cachep->object_size > cache_line_size() && ALIGN(size, align) < PAGE_SIZE) {
2508                 cachep->obj_offset += PAGE_SIZE - ALIGN(size, align);
2509                 size = PAGE_SIZE;
2510         }
2511 #endif
2512 #endif
2513
2514         /*
2515          * Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab.
2516          * (bootstrapping cannot cope with offslab caches so don't do
2517          * it too early on. Always use on-slab management when
2518          * SLAB_NOLEAKTRACE to avoid recursive calls into kmemleak)
2519          */
2520         if ((size >= (PAGE_SIZE >> 3)) && !slab_early_init &&
2521             !(flags & SLAB_NOLEAKTRACE))
2522                 /*
2523                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
2524                  * off-slab (should allow better packing of objs).
2525                  */
2526                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
2527
2528         size = ALIGN(size, align);
2529
2530         left_over = calculate_slab_order(cachep, size, align, flags);
2531
2532         if (!cachep->num) {
2533                 printk(KERN_ERR
2534                        "kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
2535                 kmem_cache_free(kmem_cache, cachep);
2536                 return NULL;
2537         }
2538         slab_size = ALIGN(cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t)
2539                           + sizeof(struct slab), align);
2540
2541         /*
2542          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
2543          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
2544          */
2545         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
2546                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
2547                 left_over -= slab_size;
2548         }
2549
2550         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2551                 /* really off slab. No need for manual alignment */
2552                 slab_size =
2553                     cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t) + sizeof(struct slab);
2554
2555 #ifdef CONFIG_PAGE_POISONING
2556                 /* If we're going to use the generic kernel_map_pages()
2557                  * poisoning, then it's going to smash the contents of
2558                  * the redzone and userword anyhow, so switch them off.
2559                  */
2560                 if (size % PAGE_SIZE == 0 && flags & SLAB_POISON)
2561                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2562 #endif
2563         }
2564
2565         cachep->colour_off = cache_line_size();
2566         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
2567         if (cachep->colour_off < align)
2568                 cachep->colour_off = align;
2569         cachep->colour = left_over / cachep->colour_off;
2570         cachep->slab_size = slab_size;
2571         cachep->flags = flags;
2572         cachep->allocflags = 0;
2573         if (CONFIG_ZONE_DMA_FLAG && (flags & SLAB_CACHE_DMA))
2574                 cachep->allocflags |= GFP_DMA;
2575         cachep->size = size;
2576         cachep->reciprocal_buffer_size = reciprocal_value(size);
2577
2578         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2579                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
2580                 /*
2581                  * This is a possibility for one of the malloc_sizes caches.
2582                  * But since we go off slab only for object size greater than
2583                  * PAGE_SIZE/8, and malloc_sizes gets created in ascending order,
2584                  * this should not happen at all.
2585                  * But leave a BUG_ON for some lucky dude.
2586                  */
2587                 BUG_ON(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep->slabp_cache));
2588         }
2589         cachep->ctor = ctor;
2590         cachep->name = name;
2591         cachep->refcount = 1;
2592
2593         if (setup_cpu_cache(cachep, gfp)) {
2594                 __kmem_cache_destroy(cachep);
2595                 return NULL;
2596         }
2597
2598         if (flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS) {
2599                 /*
2600                  * Would deadlock through slab_destroy()->call_rcu()->
2601                  * debug_object_activate()->kmem_cache_alloc().
2602                  */
2603                 WARN_ON_ONCE(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU);
2604
2605                 slab_set_debugobj_lock_classes(cachep);
2606         }
2607
2608         return cachep;
2609 }
2610
2611 #if DEBUG
2612 static void check_irq_off(void)
2613 {
2614         BUG_ON(!irqs_disabled());
2615 }
2616
2617 static void check_irq_on(void)
2618 {
2619         BUG_ON(irqs_disabled());
2620 }
2621
2622 static void check_spinlock_acquired(struct kmem_cache *cachep)
2623 {
2624 #ifdef CONFIG_SMP
2625         check_irq_off();
2626         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_mem_id()]->list_lock);
2627 #endif
2628 }
2629
2630 static void check_spinlock_acquired_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
2631 {
2632 #ifdef CONFIG_SMP
2633         check_irq_off();
2634         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2635 #endif
2636 }
2637
2638 #else
2639 #define check_irq_off() do { } while(0)
2640 #define check_irq_on()  do { } while(0)
2641 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
2642 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
2643 #endif
2644
2645 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
2646                         struct array_cache *ac,
2647                         int force, int node);
2648
2649 static void do_drain(void *arg)
2650 {
2651         struct kmem_cache *cachep = arg;
2652         struct array_cache *ac;
2653         int node = numa_mem_id();
2654
2655         check_irq_off();
2656         ac = cpu_cache_get(cachep);
2657         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2658         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
2659         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2660         ac->avail = 0;
2661 }
2662
2663 static void drain_cpu_caches(struct kmem_cache *cachep)
2664 {
2665         struct kmem_list3 *l3;
2666         int node;
2667
2668         on_each_cpu(do_drain, cachep, 1);
2669         check_irq_on();
2670         for_each_online_node(node) {
2671                 l3 = cachep->nodelists[node];
2672                 if (l3 && l3->alien)
2673                         drain_alien_cache(cachep, l3->alien);
2674         }
2675
2676         for_each_online_node(node) {
2677                 l3 = cachep->nodelists[node];
2678                 if (l3)
2679                         drain_array(cachep, l3, l3->shared, 1, node);
2680         }
2681 }
2682
2683 /*
2684  * Remove slabs from the list of free slabs.
2685  * Specify the number of slabs to drain in tofree.
2686  *
2687  * Returns the actual number of slabs released.
2688  */
2689 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
2690                         struct kmem_list3 *l3, int tofree)
2691 {
2692         struct list_head *p;
2693         int nr_freed;
2694         struct slab *slabp;
2695
2696         nr_freed = 0;
2697         while (nr_freed < tofree && !list_empty(&l3->slabs_free)) {
2698
2699                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2700                 p = l3->slabs_free.prev;
2701                 if (p == &l3->slabs_free) {
2702                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2703                         goto out;
2704                 }
2705
2706                 slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2707 #if DEBUG
2708                 BUG_ON(slabp->inuse);
2709 #endif
2710                 list_del(&slabp->list);
2711                 /*
2712                  * Safe to drop the lock. The slab is no longer linked
2713                  * to the cache.
2714                  */
2715                 l3->free_objects -= cache->num;
2716                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2717                 slab_destroy(cache, slabp);
2718                 nr_freed++;
2719         }
2720 out:
2721         return nr_freed;
2722 }
2723
2724 /* Called with slab_mutex held to protect against cpu hotplug */
2725 static int __cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2726 {
2727         int ret = 0, i = 0;
2728         struct kmem_list3 *l3;
2729
2730         drain_cpu_caches(cachep);
2731
2732         check_irq_on();
2733         for_each_online_node(i) {
2734                 l3 = cachep->nodelists[i];
2735                 if (!l3)
2736                         continue;
2737
2738                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
2739
2740                 ret += !list_empty(&l3->slabs_full) ||
2741                         !list_empty(&l3->slabs_partial);
2742         }
2743         return (ret ? 1 : 0);
2744 }
2745
2746 /**
2747  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
2748  * @cachep: The cache to shrink.
2749  *
2750  * Releases as many slabs as possible for a cache.
2751  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
2752  */
2753 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2754 {
2755         int ret;
2756         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2757
2758         get_online_cpus();
2759         mutex_lock(&slab_mutex);
2760         ret = __cache_shrink(cachep);
2761         mutex_unlock(&slab_mutex);
2762         put_online_cpus();
2763         return ret;
2764 }
2765 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2766
2767 int __kmem_cache_shutdown(struct kmem_cache *cachep)
2768 {
2769         return __cache_shrink(cachep);
2770 }
2771
2772 /*
2773  * Get the memory for a slab management obj.
2774  * For a slab cache when the slab descriptor is off-slab, slab descriptors
2775  * always come from malloc_sizes caches.  The slab descriptor cannot
2776  * come from the same cache which is getting created because,
2777  * when we are searching for an appropriate cache for these
2778  * descriptors in kmem_cache_create, we search through the malloc_sizes array.
2779  * If we are creating a malloc_sizes cache here it would not be visible to
2780  * kmem_find_general_cachep till the initialization is complete.
2781  * Hence we cannot have slabp_cache same as the original cache.
2782  */
2783 static struct slab *alloc_slabmgmt(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2784                                    int colour_off, gfp_t local_flags,
2785                                    int nodeid)
2786 {
2787         struct slab *slabp;
2788
2789         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2790                 /* Slab management obj is off-slab. */
2791                 slabp = kmem_cache_alloc_node(cachep->slabp_cache,
2792                                               local_flags, nodeid);
2793                 /*
2794                  * If the first object in the slab is leaked (it's allocated
2795                  * but no one has a reference to it), we want to make sure
2796                  * kmemleak does not treat the ->s_mem pointer as a reference
2797                  * to the object. Otherwise we will not report the leak.
2798                  */
2799                 kmemleak_scan_area(&slabp->list, sizeof(struct list_head),
2800                                    local_flags);
2801                 if (!slabp)
2802                         return NULL;
2803         } else {
2804                 slabp = objp + colour_off;
2805                 colour_off += cachep->slab_size;
2806         }
2807         slabp->inuse = 0;
2808         slabp->colouroff = colour_off;
2809         slabp->s_mem = objp + colour_off;
2810         slabp->nodeid = nodeid;
2811         slabp->free = 0;
2812         return slabp;
2813 }
2814
2815 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2816 {
2817         return (kmem_bufctl_t *) (slabp + 1);
2818 }
2819
2820 static void cache_init_objs(struct kmem_cache *cachep,
2821                             struct slab *slabp)
2822 {
2823         int i;
2824
2825         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2826                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2827 #if DEBUG
2828                 /* need to poison the objs? */
2829                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2830                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2831                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2832                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2833
2834                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2835                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2836                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2837                 }
2838                 /*
2839                  * Constructors are not allowed to allocate memory from the same
2840                  * cache which they are a constructor for.  Otherwise, deadlock.
2841                  * They must also be threaded.
2842                  */
2843                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2844                         cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep));
2845
2846                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2847                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2848                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2849                                            " end of an object");
2850                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2851                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2852                                            " start of an object");
2853                 }
2854                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE) == 0 &&
2855                             OFF_SLAB(cachep) && cachep->flags & SLAB_POISON)
2856                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2857                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 0);
2858 #else
2859                 if (cachep->ctor)
2860                         cachep->ctor(objp);
2861 #endif
2862                 slab_bufctl(slabp)[i] = i + 1;
2863         }
2864         slab_bufctl(slabp)[i - 1] = BUFCTL_END;
2865 }
2866
2867 static void kmem_flagcheck(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2868 {
2869         if (CONFIG_ZONE_DMA_FLAG) {
2870                 if (flags & GFP_DMA)
2871                         BUG_ON(!(cachep->allocflags & GFP_DMA));
2872                 else
2873                         BUG_ON(cachep->allocflags & GFP_DMA);
2874         }
2875 }
2876
2877 static void *slab_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2878                                 int nodeid)
2879 {
2880         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, slabp->free);
2881         kmem_bufctl_t next;
2882
2883         slabp->inuse++;
2884         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2885 #if DEBUG
2886         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2887         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2888 #endif
2889         slabp->free = next;
2890
2891         return objp;
2892 }
2893
2894 static void slab_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2895                                 void *objp, int nodeid)
2896 {
2897         unsigned int objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2898
2899 #if DEBUG
2900         /* Verify that the slab belongs to the intended node */
2901         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2902
2903         if (slab_bufctl(slabp)[objnr] + 1 <= SLAB_LIMIT + 1) {
2904                 printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2905                                 "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2906                 BUG();
2907         }
2908 #endif
2909         slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2910         slabp->free = objnr;
2911         slabp->inuse--;
2912 }
2913
2914 /*
2915  * Map pages beginning at addr to the given cache and slab. This is required
2916  * for the slab allocator to be able to lookup the cache and slab of a
2917  * virtual address for kfree, ksize, and slab debugging.
2918  */
2919 static void slab_map_pages(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
2920                            void *addr)
2921 {
2922         int nr_pages;
2923         struct page *page;
2924
2925         page = virt_to_page(addr);
2926
2927         nr_pages = 1;
2928         if (likely(!PageCompound(page)))
2929                 nr_pages <<= cache->gfporder;
2930
2931         do {
2932                 page->slab_cache = cache;
2933                 page->slab_page = slab;
2934                 page++;
2935         } while (--nr_pages);
2936 }
2937
2938 /*
2939  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2940  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2941  */
2942 static int cache_grow(struct kmem_cache *cachep,
2943                 gfp_t flags, int nodeid, void *objp)
2944 {
2945         struct slab *slabp;
2946         size_t offset;
2947         gfp_t local_flags;
2948         struct kmem_list3 *l3;
2949
2950         /*
2951          * Be lazy and only check for valid flags here,  keeping it out of the
2952          * critical path in kmem_cache_alloc().
2953          */
2954         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
2955         local_flags = flags & (GFP_CONSTRAINT_MASK|GFP_RECLAIM_MASK);
2956
2957         /* Take the l3 list lock to change the colour_next on this node */
2958         check_irq_off();
2959         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2960         spin_lock(&l3->list_lock);
2961
2962         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2963         offset = l3->colour_next;
2964         l3->colour_next++;
2965         if (l3->colour_next >= cachep->colour)
2966                 l3->colour_next = 0;
2967         spin_unlock(&l3->list_lock);
2968
2969         offset *= cachep->colour_off;
2970
2971         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2972                 local_irq_enable();
2973
2974         /*
2975          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
2976          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
2977          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
2978          * will eventually be caught here (where it matters).
2979          */
2980         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2981
2982         /*
2983          * Get mem for the objs.  Attempt to allocate a physical page from
2984          * 'nodeid'.
2985          */
2986         if (!objp)
2987                 objp = kmem_getpages(cachep, local_flags, nodeid);
2988         if (!objp)
2989                 goto failed;
2990
2991         /* Get slab management. */
2992         slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset,
2993                         local_flags & ~GFP_CONSTRAINT_MASK, nodeid);
2994         if (!slabp)
2995                 goto opps1;
2996
2997         slab_map_pages(cachep, slabp, objp);
2998
2999         cache_init_objs(cachep, slabp);
3000
3001         if (local_flags & __GFP_WAIT)
3002                 local_irq_disable();
3003         check_irq_off();
3004         spin_lock(&l3->list_lock);
3005
3006         /* Make slab active. */
3007         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
3008         STATS_INC_GROWN(cachep);
3009         l3->free_objects += cachep->num;
3010         spin_unlock(&l3->list_lock);
3011         return 1;
3012 opps1:
3013         kmem_freepages(cachep, objp);
3014 failed:
3015         if (local_flags & __GFP_WAIT)
3016                 local_irq_disable();
3017         return 0;
3018 }
3019
3020 #if DEBUG
3021
3022 /*
3023  * Perform extra freeing checks:
3024  * - detect bad pointers.
3025  * - POISON/RED_ZONE checking
3026  */
3027 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
3028 {
3029         if (!virt_addr_valid(objp)) {
3030                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
3031                        (unsigned long)objp);
3032                 BUG();
3033         }
3034 }
3035
3036 static inline void verify_redzone_free(struct kmem_cache *cache, void *obj)
3037 {
3038         unsigned long long redzone1, redzone2;
3039
3040         redzone1 = *dbg_redzone1(cache, obj);
3041         redzone2 = *dbg_redzone2(cache, obj);
3042
3043         /*
3044          * Redzone is ok.
3045          */
3046         if (redzone1 == RED_ACTIVE && redzone2 == RED_ACTIVE)
3047                 return;
3048
3049         if (redzone1 == RED_INACTIVE && redzone2 == RED_INACTIVE)
3050                 slab_error(cache, "double free detected");
3051         else
3052                 slab_error(cache, "memory outside object was overwritten");
3053
3054         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1:0x%llx, redzone 2:0x%llx.\n",
3055                         obj, redzone1, redzone2);
3056 }
3057
3058 static void *cache_free_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
3059                                    void *caller)
3060 {
3061         struct page *page;
3062         unsigned int objnr;
3063         struct slab *slabp;
3064
3065         BUG_ON(virt_to_cache(objp) != cachep);
3066
3067         objp -= obj_offset(cachep);
3068         kfree_debugcheck(objp);
3069         page = virt_to_head_page(objp);
3070
3071         slabp = page->slab_page;
3072
3073         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3074                 verify_redzone_free(cachep, objp);
3075                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
3076                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
3077         }
3078         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
3079                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
3080
3081         objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
3082
3083         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
3084         BUG_ON(objp != index_to_obj(cachep, slabp, objnr));
3085
3086 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3087         slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_FREE;
3088 #endif
3089         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
3090 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3091                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE)==0 && OFF_SLAB(cachep)) {
3092                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
3093                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
3094                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 0);
3095                 } else {
3096                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
3097                 }
3098 #else
3099                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
3100 #endif
3101         }
3102         return objp;
3103 }
3104
3105 static void check_slabp(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
3106 {
3107         kmem_bufctl_t i;
3108         int entries = 0;
3109
3110         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
3111         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
3112                 entries++;
3113                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
3114                         goto bad;
3115         }
3116         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
3117 bad:
3118                 printk(KERN_ERR "slab: Internal list corruption detected in "
3119                         "cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Tainted(%s). Hexdump:\n",
3120                         cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse,
3121                         print_tainted());
3122                 print_hex_dump(KERN_ERR, "", DUMP_PREFIX_OFFSET, 16, 1, slabp,
3123                         sizeof(*slabp) + cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t),
3124                         1);
3125                 BUG();
3126         }
3127 }
3128 #else
3129 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
3130 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
3131 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
3132 #endif
3133
3134 static void *cache_alloc_refill(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3135                                                         bool force_refill)
3136 {
3137         int batchcount;
3138         struct kmem_list3 *l3;
3139         struct array_cache *ac;
3140         int node;
3141
3142         check_irq_off();
3143         node = numa_mem_id();
3144         if (unlikely(force_refill))
3145                 goto force_grow;
3146 retry:
3147         ac = cpu_cache_get(cachep);
3148         batchcount = ac->batchcount;
3149         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
3150                 /*
3151                  * If there was little recent activity on this cache, then
3152                  * perform only a partial refill.  Otherwise we could generate
3153                  * refill bouncing.
3154                  */
3155                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
3156         }
3157         l3 = cachep->nodelists[node];
3158
3159         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
3160         spin_lock(&l3->list_lock);
3161
3162         /* See if we can refill from the shared array */
3163         if (l3->shared && transfer_objects(ac, l3->shared, batchcount)) {
3164                 l3->shared->touched = 1;
3165                 goto alloc_done;
3166         }
3167
3168         while (batchcount > 0) {
3169                 struct list_head *entry;
3170                 struct slab *slabp;
3171                 /* Get slab alloc is to come from. */
3172                 entry = l3->slabs_partial.next;
3173                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
3174                         l3->free_touched = 1;
3175                         entry = l3->slabs_free.next;
3176                         if (entry == &l3->slabs_free)
3177                                 goto must_grow;
3178                 }
3179
3180                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3181                 check_slabp(cachep, slabp);
3182                 check_spinlock_acquired(cachep);
3183
3184                 /*
3185                  * The slab was either on partial or free list so
3186                  * there must be at least one object available for
3187                  * allocation.
3188                  */
3189                 BUG_ON(slabp->inuse >= cachep->num);
3190
3191                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
3192                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
3193                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3194                         STATS_SET_HIGH(cachep);
3195
3196                         ac_put_obj(cachep, ac, slab_get_obj(cachep, slabp,
3197                                                                         node));
3198                 }
3199                 check_slabp(cachep, slabp);
3200
3201                 /* move slabp to correct slabp list: */
3202                 list_del(&slabp->list);
3203                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
3204                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3205                 else
3206                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3207         }
3208
3209 must_grow:
3210         l3->free_objects -= ac->avail;
3211 alloc_done:
3212         spin_unlock(&l3->list_lock);
3213
3214         if (unlikely(!ac->avail)) {
3215                 int x;
3216 force_grow:
3217                 x = cache_grow(cachep, flags | GFP_THISNODE, node, NULL);
3218
3219                 /* cache_grow can reenable interrupts, then ac could change. */
3220                 ac = cpu_cache_get(cachep);
3221
3222                 /* no objects in sight? abort */
3223                 if (!x && (ac->avail == 0 || force_refill))
3224                         return NULL;
3225
3226                 if (!ac->avail)         /* objects refilled by interrupt? */
3227                         goto retry;
3228         }
3229         ac->touched = 1;
3230
3231         return ac_get_obj(cachep, ac, flags, force_refill);
3232 }
3233
3234 static inline void cache_alloc_debugcheck_before(struct kmem_cache *cachep,
3235                                                 gfp_t flags)
3236 {
3237         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
3238 #if DEBUG
3239         kmem_flagcheck(cachep, flags);
3240 #endif
3241 }
3242
3243 #if DEBUG
3244 static void *cache_alloc_debugcheck_after(struct kmem_cache *cachep,
3245                                 gfp_t flags, void *objp, void *caller)
3246 {
3247         if (!objp)
3248                 return objp;
3249         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
3250 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3251                 if ((cachep->size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
3252                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
3253                                          cachep->size / PAGE_SIZE, 1);
3254                 else
3255                         check_poison_obj(cachep, objp);
3256 #else
3257                 check_poison_obj(cachep, objp);
3258 #endif
3259                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
3260         }
3261         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
3262                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
3263
3264         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3265                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE ||
3266                                 *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
3267                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
3268                                                 " object was overwritten");
3269                         printk(KERN_ERR
3270                                 "%p: redzone 1:0x%llx, redzone 2:0x%llx\n",
3271                                 objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
3272                                 *dbg_redzone2(cachep, objp));
3273                 }
3274                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3275                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3276         }
3277 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3278         {
3279                 struct slab *slabp;
3280                 unsigned objnr;
3281
3282                 slabp = virt_to_head_page(objp)->slab_page;
3283                 objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->size;
3284                 slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_ACTIVE;
3285         }
3286 #endif
3287         objp += obj_offset(cachep);
3288         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON)
3289                 cachep->ctor(objp);
3290         if (ARCH_SLAB_MINALIGN &&
3291             ((unsigned long)objp & (ARCH_SLAB_MINALIGN-1))) {
3292                 printk(KERN_ERR "0x%p: not aligned to ARCH_SLAB_MINALIGN=%d\n",
3293                        objp, (int)ARCH_SLAB_MINALIGN);
3294         }
3295         return objp;
3296 }
3297 #else
3298 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
3299 #endif
3300
3301 static bool slab_should_failslab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3302 {
3303         if (cachep == kmem_cache)
3304                 return false;
3305
3306         return should_failslab(cachep->object_size, flags, cachep->flags);
3307 }
3308
3309 static inline void *____cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3310 {
3311         void *objp;
3312         struct array_cache *ac;
3313         bool force_refill = false;
3314
3315         check_irq_off();
3316
3317         ac = cpu_cache_get(cachep);
3318         if (likely(ac->avail)) {
3319                 ac->touched = 1;
3320                 objp = ac_get_obj(cachep, ac, flags, false);
3321
3322                 /*
3323                  * Allow for the possibility all avail objects are not allowed
3324                  * by the current flags
3325                  */
3326                 if (objp) {
3327                         STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
3328                         goto out;
3329                 }
3330                 force_refill = true;
3331         }
3332
3333         STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
3334         objp = cache_alloc_refill(cachep, flags, force_refill);
3335         /*
3336          * the 'ac' may be updated by cache_alloc_refill(),
3337          * and kmemleak_erase() requires its correct value.
3338          */
3339         ac = cpu_cache_get(cachep);
3340
3341 out:
3342         /*
3343          * To avoid a false negative, if an object that is in one of the
3344          * per-CPU caches is leaked, we need to make sure kmemleak doesn't
3345          * treat the array pointers as a reference to the object.
3346          */
3347         if (objp)
3348                 kmemleak_erase(&ac->entry[ac->avail]);
3349         return objp;
3350 }
3351
3352 #ifdef CONFIG_NUMA
3353 /*
3354  * Try allocating on another node if PF_SPREAD_SLAB|PF_MEMPOLICY.
3355  *
3356  * If we are in_interrupt, then process context, including cpusets and
3357  * mempolicy, may not apply and should not be used for allocation policy.
3358  */
3359 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3360 {
3361         int nid_alloc, nid_here;
3362
3363         if (in_interrupt() || (flags & __GFP_THISNODE))
3364                 return NULL;
3365         nid_alloc = nid_here = numa_mem_id();
3366         if (cpuset_do_slab_mem_spread() && (cachep->flags & SLAB_MEM_SPREAD))
3367                 nid_alloc = cpuset_slab_spread_node();
3368         else if (current->mempolicy)
3369                 nid_alloc = slab_node();
3370         if (nid_alloc != nid_here)
3371                 return ____cache_alloc_node(cachep, flags, nid_alloc);
3372         return NULL;
3373 }
3374
3375 /*
3376  * Fallback function if there was no memory available and no objects on a
3377  * certain node and fall back is permitted. First we scan all the
3378  * available nodelists for available objects. If that fails then we
3379  * perform an allocation without specifying a node. This allows the page
3380  * allocator to do its reclaim / fallback magic. We then insert the
3381  * slab into the proper nodelist and then allocate from it.
3382  */
3383 static void *fallback_alloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3384 {
3385         struct zonelist *zonelist;
3386         gfp_t local_flags;
3387         struct zoneref *z;
3388         struct zone *zone;
3389         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
3390         void *obj = NULL;
3391         int nid;
3392         unsigned int cpuset_mems_cookie;
3393
3394         if (flags & __GFP_THISNODE)
3395                 return NULL;
3396
3397         local_flags = flags & (GFP_CONSTRAINT_MASK|GFP_RECLAIM_MASK);
3398
3399 retry_cpuset:
3400         cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
3401         zonelist = node_zonelist(slab_node(), flags);
3402
3403 retry:
3404         /*
3405          * Look through allowed nodes for objects available
3406          * from existing per node queues.
3407          */
3408         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
3409                 nid = zone_to_nid(zone);
3410
3411                 if (cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
3412                         cache->nodelists[nid] &&
3413                         cache->nodelists[nid]->free_objects) {
3414                                 obj = ____cache_alloc_node(cache,
3415                                         flags | GFP_THISNODE, nid);
3416                                 if (obj)
3417                                         break;
3418                 }
3419         }
3420
3421         if (!obj) {
3422                 /*
3423                  * This allocation will be performed within the constraints
3424                  * of the current cpuset / memory policy requirements.
3425                  * We may trigger various forms of reclaim on the allowed
3426                  * set and go into memory reserves if necessary.
3427                  */
3428                 if (local_flags & __GFP_WAIT)
3429                         local_irq_enable();
3430                 kmem_flagcheck(cache, flags);
3431                 obj = kmem_getpages(cache, local_flags, numa_mem_id());
3432                 if (local_flags & __GFP_WAIT)
3433                         local_irq_disable();
3434                 if (obj) {
3435                         /*
3436                          * Insert into the appropriate per node queues
3437                          */
3438                         nid = page_to_nid(virt_to_page(obj));
3439                         if (cache_grow(cache, flags, nid, obj)) {
3440                                 obj = ____cache_alloc_node(cache,
3441                                         flags | GFP_THISNODE, nid);
3442                                 if (!obj)
3443                                         /*
3444                                          * Another processor may allocate the
3445                                          * objects in the slab since we are
3446                                          * not holding any locks.
3447                                          */
3448                                         goto retry;
3449                         } else {
3450                                 /* cache_grow already freed obj */
3451                                 obj = NULL;
3452                         }
3453                 }
3454         }
3455
3456         if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !obj))
3457                 goto retry_cpuset;
3458         return obj;
3459 }
3460
3461 /*
3462  * A interface to enable slab creation on nodeid
3463  */
3464 static void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3465                                 int nodeid)
3466 {
3467         struct list_head *entry;
3468         struct slab *slabp;
3469         struct kmem_list3 *l3;
3470         void *obj;
3471         int x;
3472
3473         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
3474         BUG_ON(!l3);
3475
3476 retry:
3477         check_irq_off();
3478         spin_lock(&l3->list_lock);
3479         entry = l3->slabs_partial.next;
3480         if (entry == &l3->slabs_partial) {
3481                 l3->free_touched = 1;
3482                 entry = l3->slabs_free.next;
3483                 if (entry == &l3->slabs_free)
3484                         goto must_grow;
3485         }
3486
3487         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3488         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
3489         check_slabp(cachep, slabp);
3490
3491         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
3492         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3493         STATS_SET_HIGH(cachep);
3494
3495         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
3496
3497         obj = slab_get_obj(cachep, slabp, nodeid);
3498         check_slabp(cachep, slabp);
3499         l3->free_objects--;
3500         /* move slabp to correct slabp list: */
3501         list_del(&slabp->list);
3502
3503         if (slabp->free == BUFCTL_END)
3504                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3505         else
3506                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3507
3508         spin_unlock(&l3->list_lock);
3509         goto done;
3510
3511 must_grow:
3512         spin_unlock(&l3->list_lock);
3513         x = cache_grow(cachep, flags | GFP_THISNODE, nodeid, NULL);
3514         if (x)
3515                 goto retry;
3516
3517         return fallback_alloc(cachep, flags);
3518
3519 done:
3520         return obj;
3521 }
3522
3523 /**
3524  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
3525  * @cachep: The cache to allocate from.
3526  * @flags: See kmalloc().
3527  * @nodeid: node number of the target node.
3528  * @caller: return address of caller, used for debug information
3529  *
3530  * Identical to kmem_cache_alloc but it will allocate memory on the given
3531  * node, which can improve the performance for cpu bound structures.
3532  *
3533  * Fallback to other node is possible if __GFP_THISNODE is not set.
3534  */
3535 static __always_inline void *
3536 __cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid,
3537                    void *caller)
3538 {
3539         unsigned long save_flags;
3540         void *ptr;
3541         int slab_node = numa_mem_id();
3542
3543         flags &= gfp_allowed_mask;
3544
3545         lockdep_trace_alloc(flags);
3546
3547         if (slab_should_failslab(cachep, flags))
3548                 return NULL;
3549
3550         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3551         local_irq_save(save_flags);
3552
3553         if (nodeid == NUMA_NO_NODE)
3554                 nodeid = slab_node;
3555
3556         if (unlikely(!cachep->nodelists[nodeid])) {
3557                 /* Node not bootstrapped yet */
3558                 ptr = fallback_alloc(cachep, flags);
3559                 goto out;
3560         }
3561
3562         if (nodeid == slab_node) {
3563                 /*
3564                  * Use the locally cached objects if possible.
3565                  * However ____cache_alloc does not allow fallback
3566                  * to other nodes. It may fail while we still have
3567                  * objects on other nodes available.
3568                  */
3569                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
3570                 if (ptr)
3571                         goto out;
3572         }
3573         /* ___cache_alloc_node can fall back to other nodes */
3574         ptr = ____cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
3575   out:
3576         local_irq_restore(save_flags);
3577         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr, caller);
3578         kmemleak_alloc_recursive(ptr, cachep->object_size, 1, cachep->flags,
3579                                  flags);
3580
3581         if (likely(ptr))
3582                 kmemcheck_slab_alloc(cachep, flags, ptr, cachep->object_size);
3583
3584         if (unlikely((flags & __GFP_ZERO) && ptr))
3585                 memset(ptr, 0, cachep->object_size);
3586
3587         return ptr;
3588 }
3589
3590 static __always_inline void *
3591 __do_cache_alloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3592 {
3593         void *objp;
3594
3595         if (unlikely(current->flags & (PF_SPREAD_SLAB | PF_MEMPOLICY))) {
3596                 objp = alternate_node_alloc(cache, flags);
3597                 if (objp)
3598                         goto out;
3599         }
3600         objp = ____cache_alloc(cache, flags);
3601
3602         /*
3603          * We may just have run out of memory on the local node.
3604          * ____cache_alloc_node() knows how to locate memory on other nodes
3605          */
3606         if (!objp)
3607                 objp = ____cache_alloc_node(cache, flags, numa_mem_id());
3608
3609   out:
3610         return objp;
3611 }
3612 #else
3613
3614 static __always_inline void *
3615 __do_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3616 {
3617         return ____cache_alloc(cachep, flags);
3618 }
3619
3620 #endif /* CONFIG_NUMA */
3621
3622 static __always_inline void *
3623 __cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, void *caller)
3624 {
3625         unsigned long save_flags;
3626         void *objp;
3627
3628         flags &= gfp_allowed_mask;
3629
3630         lockdep_trace_alloc(flags);
3631
3632         if (slab_should_failslab(cachep, flags))
3633                 return NULL;
3634
3635         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3636         local_irq_save(save_flags);
3637         objp = __do_cache_alloc(cachep, flags);
3638         local_irq_restore(save_flags);
3639         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp, caller);
3640         kmemleak_alloc_recursive(objp, cachep->object_size, 1, cachep->flags,
3641                                  flags);
3642         prefetchw(objp);
3643
3644         if (likely(objp))
3645                 kmemcheck_slab_alloc(cachep, flags, objp, cachep->object_size);
3646
3647         if (unlikely((flags & __GFP_ZERO) && objp))
3648                 memset(objp, 0, cachep->object_size);
3649
3650         return objp;
3651 }
3652
3653 /*
3654  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
3655  */
3656 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int nr_objects,
3657                        int node)
3658 {
3659         int i;
3660         struct kmem_list3 *l3;
3661
3662         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
3663                 void *objp;
3664                 struct slab *slabp;
3665
3666                 clear_obj_pfmemalloc(&objpp[i]);
3667                 objp = objpp[i];
3668
3669                 slabp = virt_to_slab(objp);
3670                 l3 = cachep->nodelists[node];
3671                 list_del(&slabp->list);
3672                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3673                 check_slabp(cachep, slabp);
3674                 slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);
3675                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
3676                 l3->free_objects++;
3677                 check_slabp(cachep, slabp);
3678
3679                 /* fixup slab chains */
3680                 if (slabp->inuse == 0) {
3681                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
3682                                 l3->free_objects -= cachep->num;
3683                                 /* No need to drop any previously held
3684                                  * lock here, even if we have a off-slab slab
3685                                  * descriptor it is guaranteed to come from
3686                                  * a different cache, refer to comments before
3687                                  * alloc_slabmgmt.
3688                                  */
3689                                 slab_destroy(cachep, slabp);
3690                         } else {
3691                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
3692                         }
3693                 } else {
3694                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
3695                          * partial list on free - maximum time for the
3696                          * other objects to be freed, too.
3697                          */
3698                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3699                 }
3700         }
3701 }
3702
3703 static void cache_flusharray(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac)
3704 {
3705         int batchcount;
3706         struct kmem_list3 *l3;
3707         int node = numa_mem_id();
3708
3709         batchcount = ac->batchcount;
3710 #if DEBUG
3711         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
3712 #endif
3713         check_irq_off();
3714         l3 = cachep->nodelists[node];
3715         spin_lock(&l3->list_lock);
3716         if (l3->shared) {
3717                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
3718                 int max = shared_array->limit - shared_array->avail;
3719                 if (max) {
3720                         if (batchcount > max)
3721                                 batchcount = max;
3722                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
3723                                ac->entry, sizeof(void *) * batchcount);
3724                         shared_array->avail += batchcount;
3725                         goto free_done;
3726                 }
3727         }
3728
3729         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
3730 free_done:
3731 #if STATS
3732         {
3733                 int i = 0;
3734                 struct list_head *p;
3735
3736                 p = l3->slabs_free.next;
3737                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
3738                         struct slab *slabp;
3739
3740                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3741                         BUG_ON(slabp->inuse);
3742
3743                         i++;
3744                         p = p->next;
3745                 }
3746                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
3747         }
3748 #endif
3749         spin_unlock(&l3->list_lock);
3750         ac->avail -= batchcount;
3751         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]), sizeof(void *)*ac->avail);
3752 }
3753
3754 /*
3755  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed state, it must
3756  * be in this state _before_ it is released.  Called with disabled ints.
3757  */
3758 static inline void __cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
3759     void *caller)
3760 {
3761         struct array_cache *ac = cpu_cache_get(cachep);
3762
3763         check_irq_off();
3764         kmemleak_free_recursive(objp, cachep->flags);
3765         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, caller);
3766
3767         kmemcheck_slab_free(cachep, objp, cachep->object_size);
3768
3769         /*
3770          * Skip calling cache_free_alien() when the platform is not numa.
3771          * This will avoid cache misses that happen while accessing slabp (which
3772          * is per page memory  reference) to get nodeid. Instead use a global
3773          * variable to skip the call, which is mostly likely to be present in
3774          * the cache.
3775          */
3776         if (nr_online_nodes > 1 && cache_free_alien(cachep, objp))
3777                 return;
3778
3779         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
3780                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
3781         } else {
3782                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
3783                 cache_flusharray(cachep, ac);
3784         }
3785
3786         ac_put_obj(cachep, ac, objp);
3787 }
3788
3789 /**
3790  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
3791  * @cachep: The cache to allocate from.
3792  * @flags: See kmalloc().
3793  *
3794  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
3795  * if the cache has no available objects.
3796  */
3797 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3798 {
3799         void *ret = __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3800
3801         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret,
3802                                cachep->object_size, cachep->size, flags);
3803
3804         return ret;
3805 }
3806 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
3807
3808 #ifdef CONFIG_TRACING
3809 void *
3810 kmem_cache_alloc_trace(size_t size, struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3811 {
3812         void *ret;
3813
3814         ret = __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3815
3816         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret,
3817                       size, slab_buffer_size(cachep), flags);
3818         return ret;
3819 }
3820 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
3821 #endif
3822
3823 #ifdef CONFIG_NUMA
3824 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
3825 {
3826         void *ret = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid,
3827                                        __builtin_return_address(0));
3828
3829         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
3830                                     cachep->object_size, cachep->size,
3831                                     flags, nodeid);
3832
3833         return ret;
3834 }
3835 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
3836
3837 #ifdef CONFIG_TRACING
3838 void *kmem_cache_alloc_node_trace(size_t size,
3839                                   struct kmem_cache *cachep,
3840                                   gfp_t flags,
3841                                   int nodeid)
3842 {
3843         void *ret;
3844
3845         ret = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid,
3846                                   __builtin_return_address(0));
3847         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3848                            size, slab_buffer_size(cachep),
3849                            flags, nodeid);
3850         return ret;
3851 }
3852 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
3853 #endif
3854
3855 static __always_inline void *
3856 __do_kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node, void *caller)
3857 {
3858         struct kmem_cache *cachep;
3859
3860         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
3861         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep)))
3862                 return cachep;
3863         return kmem_cache_alloc_node_trace(size, cachep, flags, node);
3864 }
3865
3866 #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB) || defined(CONFIG_TRACING)
3867 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3868 {
3869         return __do_kmalloc_node(size, flags, node,
3870                         __builtin_return_address(0));
3871 }
3872 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3873
3874 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t flags,
3875                 int node, unsigned long caller)
3876 {
3877         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, (void *)caller);
3878 }
3879 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller);
3880 #else
3881 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3882 {
3883         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, NULL);
3884 }
3885 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3886 #endif /* CONFIG_DEBUG_SLAB || CONFIG_TRACING */
3887 #endif /* CONFIG_NUMA */
3888
3889 /**
3890  * __do_kmalloc - allocate memory
3891  * @size: how many bytes of memory are required.
3892  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
3893  * @caller: function caller for debug tracking of the caller
3894  */
3895 static __always_inline void *__do_kmalloc(size_t size, gfp_t flags,
3896                                           void *caller)
3897 {
3898         struct kmem_cache *cachep;
3899         void *ret;
3900
3901         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
3902          * __ with kmem_.
3903          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
3904          * functions.
3905          */
3906         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
3907         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep)))
3908                 return cachep;
3909         ret = __cache_alloc(cachep, flags, caller);
3910
3911         trace_kmalloc((unsigned long) caller, ret,
3912                       size, cachep->size, flags);
3913
3914         return ret;
3915 }
3916
3917
3918 #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB) || defined(CONFIG_TRACING)
3919 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3920 {
3921         return __do_kmalloc(size, flags, __builtin_return_address(0));
3922 }
3923 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3924
3925 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t flags, unsigned long caller)
3926 {
3927         return __do_kmalloc(size, flags, (void *)caller);
3928 }
3929 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
3930
3931 #else
3932 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3933 {
3934         return __do_kmalloc(size, flags, NULL);
3935 }
3936 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3937 #endif
3938
3939 /**
3940  * kmem_cache_free - Deallocate an object
3941  * @cachep: The cache the allocation was from.
3942  * @objp: The previously allocated object.
3943  *
3944  * Free an object which was previously allocated from this
3945  * cache.
3946  */
3947 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3948 {
3949         unsigned long flags;
3950
3951         local_irq_save(flags);
3952         debug_check_no_locks_freed(objp, cachep->object_size);
3953         if (!(cachep->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
3954                 debug_check_no_obj_freed(objp, cachep->object_size);
3955         __cache_free(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
3956         local_irq_restore(flags);
3957
3958         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, objp);
3959 }
3960 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3961
3962 /**
3963  * kfree - free previously allocated memory
3964  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3965  *
3966  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3967  *
3968  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3969  * or you will run into trouble.
3970  */
3971 void kfree(const void *objp)
3972 {
3973         struct kmem_cache *c;
3974         unsigned long flags;
3975
3976         trace_kfree(_RET_IP_, objp);
3977
3978         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(objp)))
3979                 return;
3980         local_irq_save(flags);
3981         kfree_debugcheck(objp);
3982         c = virt_to_cache(objp);
3983         debug_check_no_locks_freed(objp, c->object_size);
3984
3985         debug_check_no_obj_freed(objp, c->object_size);
3986         __cache_free(c, (void *)objp, __builtin_return_address(0));
3987         local_irq_restore(flags);
3988 }
3989 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3990
3991 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *cachep)
3992 {
3993         return cachep->object_size;
3994 }
3995 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3996
3997 /*
3998  * This initializes kmem_list3 or resizes various caches for all nodes.
3999  */
4000 static int alloc_kmemlist(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
4001 {
4002         int node;
4003         struct kmem_list3 *l3;
4004         struct array_cache *new_shared;
4005         struct array_cache **new_alien = NULL;
4006
4007         for_each_online_node(node) {
4008
4009                 if (use_alien_caches) {
4010                         new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit, gfp);
4011                         if (!new_alien)
4012                                 goto fail;
4013                 }
4014
4015                 new_shared = NULL;
4016                 if (cachep->shared) {
4017                         new_shared = alloc_arraycache(node,
4018                                 cachep->shared*cachep->batchcount,
4019                                         0xbaadf00d, gfp);
4020                         if (!new_shared) {
4021                                 free_alien_cache(new_alien);
4022                                 goto fail;
4023                         }
4024                 }
4025
4026                 l3 = cachep->nodelists[node];
4027                 if (l3) {
4028                         struct array_cache *shared = l3->shared;
4029
4030                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4031
4032                         if (shared)
4033                                 free_block(cachep, shared->entry,
4034                                                 shared->avail, node);
4035
4036                         l3->shared = new_shared;
4037                         if (!l3->alien) {
4038                                 l3->alien = new_alien;
4039                                 new_alien = NULL;
4040                         }
4041                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
4042                                         cachep->batchcount + cachep->num;
4043                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4044                         kfree(shared);
4045                         free_alien_cache(new_alien);
4046                         continue;
4047                 }
4048                 l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), gfp, node);
4049                 if (!l3) {
4050                         free_alien_cache(new_alien);
4051                         kfree(new_shared);
4052                         goto fail;
4053                 }
4054
4055                 kmem_list3_init(l3);
4056                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
4057                                 ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
4058                 l3->shared = new_shared;
4059                 l3->alien = new_alien;
4060                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
4061                                         cachep->batchcount + cachep->num;
4062                 cachep->nodelists[node] = l3;
4063         }
4064         return 0;
4065
4066 fail:
4067         if (!cachep->list.next) {
4068                 /* Cache is not active yet. Roll back what we did */
4069                 node--;
4070                 while (node >= 0) {
4071                         if (cachep->nodelists[node]) {
4072                                 l3 = cachep->nodelists[node];
4073
4074                                 kfree(l3->shared);
4075                                 free_alien_cache(l3->alien);
4076                                 kfree(l3);
4077                                 cachep->nodelists[node] = NULL;
4078                         }
4079                         node--;
4080                 }
4081         }
4082         return -ENOMEM;
4083 }
4084
4085 struct ccupdate_struct {
4086         struct kmem_cache *cachep;
4087         struct array_cache *new[0];
4088 };
4089
4090 static void do_ccupdate_local(void *info)
4091 {
4092         struct ccupdate_struct *new = info;
4093         struct array_cache *old;
4094
4095         check_irq_off();
4096         old = cpu_cache_get(new->cachep);
4097
4098         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
4099         new->new[smp_processor_id()] = old;
4100 }
4101
4102 /* Always called with the slab_mutex held */
4103 static int do_tune_cpucache(struct kmem_cache *cachep, int limit,
4104                                 int batchcount, int shared, gfp_t gfp)
4105 {
4106         struct ccupdate_struct *new;
4107         int i;
4108
4109         new = kzalloc(sizeof(*new) + nr_cpu_ids * sizeof(struct array_cache *),
4110                       gfp);
4111         if (!new)
4112                 return -ENOMEM;
4113
4114         for_each_online_cpu(i) {
4115                 new->new[i] = alloc_arraycache(cpu_to_mem(i), limit,
4116                                                 batchcount, gfp);
4117                 if (!new->new[i]) {
4118                         for (i--; i >= 0; i--)
4119                                 kfree(new->new[i]);
4120                         kfree(new);
4121                         return -ENOMEM;
4122                 }
4123         }
4124         new->cachep = cachep;
4125
4126         on_each_cpu(do_ccupdate_local, (void *)new, 1);
4127
4128         check_irq_on();
4129         cachep->batchcount = batchcount;
4130         cachep->limit = limit;
4131         cachep->shared = shared;
4132
4133         for_each_online_cpu(i) {
4134                 struct array_cache *ccold = new->new[i];
4135                 if (!ccold)
4136                         continue;
4137                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_mem(i)]->list_lock);
4138                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_mem(i));
4139                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_mem(i)]->list_lock);
4140                 kfree(ccold);
4141         }
4142         kfree(new);
4143         return alloc_kmemlist(cachep, gfp);
4144 }
4145
4146 /* Called with slab_mutex held always */
4147 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
4148 {
4149         int err;
4150         int limit, shared;
4151
4152         /*
4153          * The head array serves three purposes:
4154          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
4155          * - reduce the number of spinlock operations.
4156          * - reduce the number of linked list operations on the slab and
4157          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
4158          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
4159          * Bonwick.
4160          */
4161         if (cachep->size > 131072)
4162                 limit = 1;
4163         else if (cachep->size > PAGE_SIZE)
4164                 limit = 8;
4165         else if (cachep->size > 1024)
4166                 limit = 24;
4167         else if (cachep->size > 256)
4168                 limit = 54;
4169         else
4170                 limit = 120;
4171
4172         /*
4173          * CPU bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
4174          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
4175          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
4176          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
4177          * replaces Bonwick's magazine layer.
4178          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
4179          * to a larger limit. Thus disabled by default.
4180          */
4181         shared = 0;
4182         if (cachep->size <= PAGE_SIZE && num_possible_cpus() > 1)
4183                 shared = 8;
4184
4185 #if DEBUG
4186         /*
4187          * With debugging enabled, large batchcount lead to excessively long
4188          * periods with disabled local interrupts. Limit the batchcount
4189          */
4190         if (limit > 32)
4191                 limit = 32;
4192 #endif
4193         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit + 1) / 2, shared, gfp);
4194         if (err)
4195                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
4196                        cachep->name, -err);
4197         return err;
4198 }
4199
4200 /*
4201  * Drain an array if it contains any elements taking the l3 lock only if
4202  * necessary. Note that the l3 listlock also protects the array_cache
4203  * if drain_array() is used on the shared array.
4204  */
4205 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
4206                          struct array_cache *ac, int force, int node)
4207 {
4208         int tofree;
4209
4210         if (!ac || !ac->avail)
4211                 return;
4212         if (ac->touched && !force) {
4213                 ac->touched = 0;
4214         } else {
4215                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4216                 if (ac->avail) {
4217                         tofree = force ? ac->avail : (ac->limit + 4) / 5;
4218                         if (tofree > ac->avail)
4219                                 tofree = (ac->avail + 1) / 2;
4220                         free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
4221                         ac->avail -= tofree;
4222                         memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
4223                                 sizeof(void *) * ac->avail);
4224                 }
4225                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4226         }
4227 }
4228
4229 /**
4230  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
4231  * @w: work descriptor
4232  *
4233  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
4234  * Purpose:
4235  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
4236  * - return freeable pages to the main free memory pool.
4237  *
4238  * If we cannot acquire the cache chain mutex then just give up - we'll try
4239  * again on the next iteration.
4240  */
4241 static void cache_reap(struct work_struct *w)
4242 {
4243         struct kmem_cache *searchp;
4244         struct kmem_list3 *l3;
4245         int node = numa_mem_id();
4246         struct delayed_work *work = to_delayed_work(w);
4247
4248         if (!mutex_trylock(&slab_mutex))
4249                 /* Give up. Setup the next iteration. */
4250                 goto out;
4251
4252         list_for_each_entry(searchp, &slab_caches, list) {
4253                 check_irq_on();
4254
4255                 /*
4256                  * We only take the l3 lock if absolutely necessary and we
4257                  * have established with reasonable certainty that
4258                  * we can do some work if the lock was obtained.
4259                  */
4260                 l3 = searchp->nodelists[node];
4261
4262                 reap_alien(searchp, l3);
4263
4264                 drain_array(searchp, l3, cpu_cache_get(searchp), 0, node);
4265
4266                 /*
4267                  * These are racy checks but it does not matter
4268                  * if we skip one check or scan twice.
4269                  */
4270                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
4271                         goto next;
4272
4273                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
4274
4275                 drain_array(searchp, l3, l3->shared, 0, node);
4276
4277                 if (l3->free_touched)
4278                         l3->free_touched = 0;
4279                 else {
4280                         int freed;
4281
4282                         freed = drain_freelist(searchp, l3, (l3->free_limit +
4283                                 5 * searchp->num - 1) / (5 * searchp->num));
4284                         STATS_ADD_REAPED(searchp, freed);
4285                 }
4286 next:
4287                 cond_resched();
4288         }
4289         check_irq_on();
4290         mutex_unlock(&slab_mutex);
4291         next_reap_node();
4292 out:
4293         /* Set up the next iteration */
4294         schedule_delayed_work(work, round_jiffies_relative(REAPTIMEOUT_CPUC));
4295 }
4296
4297 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4298
4299 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4300 {
4301         /*
4302          * Output format version, so at least we can change it
4303          * without _too_ many complaints.
4304          */
4305 #if STATS
4306         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
4307 #else
4308         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4309 #endif
4310         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4311                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4312         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4313         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4314 #if STATS
4315         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
4316                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
4317         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
4318 #endif
4319         seq_putc(m, '\n');
4320 }
4321
4322 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4323 {
4324         loff_t n = *pos;
4325
4326         mutex_lock(&slab_mutex);
4327         if (!n)
4328                 print_slabinfo_header(m);
4329
4330         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4331 }
4332
4333 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4334 {
4335         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4336 }
4337
4338 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4339 {
4340         mutex_unlock(&slab_mutex);
4341 }
4342
4343 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4344 {
4345         struct kmem_cache *cachep = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4346         struct slab *slabp;
4347         unsigned long active_objs;
4348         unsigned long num_objs;
4349         unsigned long active_slabs = 0;
4350         unsigned long num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
4351         const char *name;
4352         char *error = NULL;
4353         int node;
4354         struct kmem_list3 *l3;
4355
4356         active_objs = 0;
4357         num_slabs = 0;
4358         for_each_online_node(node) {
4359                 l3 = cachep->nodelists[node];
4360                 if (!l3)
4361                         continue;
4362
4363                 check_irq_on();
4364                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4365
4366                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
4367                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
4368                                 error = "slabs_full accounting error";
4369                         active_objs += cachep->num;
4370                         active_slabs++;
4371                 }
4372                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
4373                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
4374                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
4375                         if (!slabp->inuse && !error)
4376                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
4377                         active_objs += slabp->inuse;
4378                         active_slabs++;
4379                 }
4380                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list) {
4381                         if (slabp->inuse && !error)
4382                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
4383                         num_slabs++;
4384                 }
4385                 free_objects += l3->free_objects;
4386                 if (l3->shared)
4387                         shared_avail += l3->shared->avail;
4388
4389                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4390         }
4391         num_slabs += active_slabs;
4392         num_objs = num_slabs * cachep->num;
4393         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
4394                 error = "free_objects accounting error";
4395
4396         name = cachep->name;
4397         if (error)
4398                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
4399
4400         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
4401                    name, active_objs, num_objs, cachep->size,
4402                    cachep->num, (1 << cachep->gfporder));
4403         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
4404                    cachep->limit, cachep->batchcount, cachep->shared);
4405         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
4406                    active_slabs, num_slabs, shared_avail);
4407 #if STATS
4408         {                       /* list3 stats */
4409                 unsigned long high = cachep->high_mark;
4410                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
4411                 unsigned long grown = cachep->grown;
4412                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
4413                 unsigned long errors = cachep->errors;
4414                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
4415                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
4416                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
4417                 unsigned long overflows = cachep->node_overflow;
4418
4419                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu "
4420                            "%4lu %4lu %4lu %4lu %4lu",
4421                            allocs, high, grown,
4422                            reaped, errors, max_freeable, node_allocs,
4423                            node_frees, overflows);
4424         }
4425         /* cpu stats */
4426         {
4427                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
4428                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
4429                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
4430                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
4431
4432                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
4433                            allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
4434         }
4435 #endif
4436         seq_putc(m, '\n');
4437         return 0;
4438 }
4439
4440 /*
4441  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
4442  *
4443  * Output layout:
4444  * cache-name
4445  * num-active-objs
4446  * total-objs
4447  * object size
4448  * num-active-slabs
4449  * total-slabs
4450  * num-pages-per-slab
4451  * + further values on SMP and with statistics enabled
4452  */
4453
4454 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4455         .start = s_start,
4456         .next = s_next,
4457         .stop = s_stop,
4458         .show = s_show,
4459 };
4460
4461 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
4462 /**
4463  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
4464  * @file: unused
4465  * @buffer: user buffer
4466  * @count: data length
4467  * @ppos: unused
4468  */
4469 static ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
4470                        size_t count, loff_t *ppos)
4471 {
4472         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE + 1], *tmp;
4473         int limit, batchcount, shared, res;
4474         struct kmem_cache *cachep;
4475
4476         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
4477                 return -EINVAL;
4478         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
4479                 return -EFAULT;
4480         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0';
4481
4482         tmp = strchr(kbuf, ' ');
4483         if (!tmp)
4484                 return -EINVAL;
4485         *tmp = '\0';
4486         tmp++;
4487         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
4488                 return -EINVAL;
4489
4490         /* Find the cache in the chain of caches. */
4491         mutex_lock(&slab_mutex);
4492         res = -EINVAL;
4493         list_for_each_entry(cachep, &slab_caches, list) {
4494                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
4495                         if (limit < 1 || batchcount < 1 ||
4496                                         batchcount > limit || shared < 0) {
4497                                 res = 0;
4498                         } else {
4499                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
4500                                                        batchcount, shared,
4501                                                        GFP_KERNEL);
4502                         }
4503                         break;
4504                 }
4505         }
4506         mutex_unlock(&slab_mutex);
4507         if (res >= 0)
4508                 res = count;
4509         return res;
4510 }
4511
4512 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4513 {
4514         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4515 }
4516
4517 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4518         .open           = slabinfo_open,
4519         .read           = seq_read,
4520         .write          = slabinfo_write,
4521         .llseek         = seq_lseek,
4522         .release        = seq_release,
4523 };
4524
4525 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4526
4527 static void *leaks_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4528 {
4529         mutex_lock(&slab_mutex);
4530         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4531 }
4532
4533 static inline int add_caller(unsigned long *n, unsigned long v)
4534 {
4535         unsigned long *p;
4536         int l;
4537         if (!v)
4538                 return 1;
4539         l = n[1];
4540         p = n + 2;
4541         while (l) {
4542                 int i = l/2;
4543                 unsigned long *q = p + 2 * i;
4544                 if (*q == v) {
4545                         q[1]++;
4546                         return 1;
4547                 }
4548                 if (*q > v) {
4549                         l = i;
4550                 } else {
4551                         p = q + 2;
4552                         l -= i + 1;
4553                 }
4554         }
4555         if (++n[1] == n[0])
4556                 return 0;
4557         memmove(p + 2, p, n[1] * 2 * sizeof(unsigned long) - ((void *)p - (void *)n));
4558         p[0] = v;
4559         p[1] = 1;
4560         return 1;
4561 }
4562
4563 static void handle_slab(unsigned long *n, struct kmem_cache *c, struct slab *s)
4564 {
4565         void *p;
4566         int i;
4567         if (n[0] == n[1])
4568                 return;
4569         for (i = 0, p = s->s_mem; i < c->num; i++, p += c->size) {
4570                 if (slab_bufctl(s)[i] != BUFCTL_ACTIVE)
4571                         continue;
4572                 if (!add_caller(n, (unsigned long)*dbg_userword(c, p)))
4573                         return;
4574         }
4575 }
4576
4577 static void show_symbol(struct seq_file *m, unsigned long address)
4578 {
4579 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
4580         unsigned long offset, size;
4581         char modname[MODULE_NAME_LEN], name[KSYM_NAME_LEN];
4582
4583         if (lookup_symbol_attrs(address, &size, &offset, modname, name) == 0) {
4584                 seq_printf(m, "%s+%#lx/%#lx", name, offset, size);
4585                 if (modname[0])
4586                         seq_printf(m, " [%s]", modname);
4587                 return;
4588         }
4589 #endif
4590         seq_printf(m, "%p", (void *)address);
4591 }
4592
4593 static int leaks_show(struct seq_file *m, void *p)
4594 {
4595         struct kmem_cache *cachep = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4596         struct slab *slabp;
4597         struct kmem_list3 *l3;
4598         const char *name;
4599         unsigned long *n = m->private;
4600         int node;
4601         int i;
4602
4603         if (!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER))
4604                 return 0;
4605         if (!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE))
4606                 return 0;
4607
4608         /* OK, we can do it */
4609
4610         n[1] = 0;
4611
4612         for_each_online_node(node) {
4613                 l3 = cachep->nodelists[node];
4614                 if (!l3)
4615                         continue;
4616
4617                 check_irq_on();
4618                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4619
4620                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
4621                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4622                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
4623                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4624                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4625         }
4626         name = cachep->name;
4627         if (n[0] == n[1]) {
4628                 /* Increase the buffer size */
4629                 mutex_unlock(&slab_mutex);
4630                 m->private = kzalloc(n[0] * 4 * sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4631                 if (!m->private) {
4632                         /* Too bad, we are really out */
4633                         m->private = n;
4634                         mutex_lock(&slab_mutex);
4635                         return -ENOMEM;
4636                 }
4637                 *(unsigned long *)m->private = n[0] * 2;
4638                 kfree(n);
4639                 mutex_lock(&slab_mutex);
4640                 /* Now make sure this entry will be retried */
4641                 m->count = m->size;
4642                 return 0;
4643         }
4644         for (i = 0; i < n[1]; i++) {
4645                 seq_printf(m, "%s: %lu ", name, n[2*i+3]);
4646                 show_symbol(m, n[2*i+2]);
4647                 seq_putc(m, '\n');
4648         }
4649
4650         return 0;
4651 }
4652
4653 static const struct seq_operations slabstats_op = {
4654         .start = leaks_start,
4655         .next = s_next,
4656         .stop = s_stop,
4657         .show = leaks_show,
4658 };
4659
4660 static int slabstats_open(struct inode *inode, struct file *file)
4661 {
4662         unsigned long *n = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
4663         int ret = -ENOMEM;
4664         if (n) {
4665                 ret = seq_open(file, &slabstats_op);
4666                 if (!ret) {
4667                         struct seq_file *m = file->private_data;
4668                         *n = PAGE_SIZE / (2 * sizeof(unsigned long));
4669                         m->private = n;
4670                         n = NULL;
4671                 }
4672                 kfree(n);
4673         }
4674         return ret;
4675 }
4676
4677 static const struct file_operations proc_slabstats_operations = {
4678         .open           = slabstats_open,
4679         .read           = seq_read,
4680         .llseek         = seq_lseek,
4681         .release        = seq_release_private,
4682 };
4683 #endif
4684
4685 static int __init slab_proc_init(void)
4686 {
4687         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUSR,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4688 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4689         proc_create("slab_allocators", 0, NULL, &proc_slabstats_operations);
4690 #endif
4691         return 0;
4692 }
4693 module_init(slab_proc_init);
4694 #endif
4695
4696 /**
4697  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
4698  * @objp: Pointer to the object
4699  *
4700  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
4701  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
4702  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
4703  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
4704  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
4705  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
4706  * must not be freed during the duration of the call.
4707  */
4708 size_t ksize(const void *objp)
4709 {
4710         BUG_ON(!objp);
4711         if (unlikely(objp == ZERO_SIZE_PTR))
4712                 return 0;
4713
4714         return virt_to_cache(objp)->object_size;
4715 }
4716 EXPORT_SYMBOL(ksize);