slub: automatically reserve bytes at the end of slab
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/swap.h> /* struct reclaim_state */
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/bit_spinlock.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/bitops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/kmemcheck.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/cpuset.h>
23 #include <linux/mempolicy.h>
24 #include <linux/ctype.h>
25 #include <linux/debugobjects.h>
26 #include <linux/kallsyms.h>
27 #include <linux/memory.h>
28 #include <linux/math64.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30
31 #include <trace/events/kmem.h>
32
33 /*
34  * Lock order:
35  *   1. slab_lock(page)
36  *   2. slab->list_lock
37  *
38  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
39  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
40  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
41  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
42  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
43  *   the page_struct of the slab.
44  *
45  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
46  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
47  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
48  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
49  *   modified without taking the list lock).
50  *
51  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
52  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
53  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
54  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
55  *   the list lock.
56  *
57  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
58  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
59  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
60  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
61  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
62  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
63  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
64  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
65  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
66  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
67  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
68  *   no danger of cacheline contention.
69  *
70  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
71  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
72  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
73  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
74  *
75  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
76  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
77  *
78  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
79  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
80  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
81  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
82  * cannot scan all objects.
83  *
84  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
85  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
86  * fast frees and allocs.
87  *
88  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
89  *
90  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
91  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
92  *                      such as satisfying allocations for a specific
93  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
94  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
95  *                      list operations. It is up to the processor holding
96  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
97  *                      when the slab is no longer needed.
98  *
99  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
100  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
101  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
102  *                      freelist that allows lockless access to
103  *                      free objects in addition to the regular freelist
104  *                      that requires the slab lock.
105  *
106  * PageError            Slab requires special handling due to debug
107  *                      options set. This moves slab handling out of
108  *                      the fast path and disables lockless freelists.
109  */
110
111 #define SLAB_DEBUG_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
112                 SLAB_TRACE | SLAB_DEBUG_FREE)
113
114 static inline int kmem_cache_debug(struct kmem_cache *s)
115 {
116 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
117         return unlikely(s->flags & SLAB_DEBUG_FLAGS);
118 #else
119         return 0;
120 #endif
121 }
122
123 /*
124  * Issues still to be resolved:
125  *
126  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
127  *
128  * - Variable sizing of the per node arrays
129  */
130
131 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
132 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
133
134 /*
135  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
136  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
137  */
138 #define MIN_PARTIAL 5
139
140 /*
141  * Maximum number of desirable partial slabs.
142  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
143  * sort the partial list by the number of objects in the.
144  */
145 #define MAX_PARTIAL 10
146
147 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
148                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
149
150 /*
151  * Debugging flags that require metadata to be stored in the slab.  These get
152  * disabled when slub_debug=O is used and a cache's min order increases with
153  * metadata.
154  */
155 #define DEBUG_METADATA_FLAGS (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
156
157 /*
158  * Set of flags that will prevent slab merging
159  */
160 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
161                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_NOLEAKTRACE | \
162                 SLAB_FAILSLAB)
163
164 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
165                 SLAB_CACHE_DMA | SLAB_NOTRACK)
166
167 #define OO_SHIFT        16
168 #define OO_MASK         ((1 << OO_SHIFT) - 1)
169 #define MAX_OBJS_PER_PAGE       65535 /* since page.objects is u16 */
170
171 /* Internal SLUB flags */
172 #define __OBJECT_POISON         0x80000000UL /* Poison object */
173
174 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
175
176 #ifdef CONFIG_SMP
177 static struct notifier_block slab_notifier;
178 #endif
179
180 static enum {
181         DOWN,           /* No slab functionality available */
182         PARTIAL,        /* Kmem_cache_node works */
183         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
184         SYSFS           /* Sysfs up */
185 } slab_state = DOWN;
186
187 /* A list of all slab caches on the system */
188 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
189 static LIST_HEAD(slab_caches);
190
191 /*
192  * Tracking user of a slab.
193  */
194 struct track {
195         unsigned long addr;     /* Called from address */
196         int cpu;                /* Was running on cpu */
197         int pid;                /* Pid context */
198         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
199 };
200
201 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
202
203 #ifdef CONFIG_SYSFS
204 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
205 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
206 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
207
208 #else
209 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
210 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
211                                                         { return 0; }
212 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
213 {
214         kfree(s->name);
215         kfree(s);
216 }
217
218 #endif
219
220 static inline void stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
221 {
222 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
223         __this_cpu_inc(s->cpu_slab->stat[si]);
224 #endif
225 }
226
227 /********************************************************************
228  *                      Core slab cache functions
229  *******************************************************************/
230
231 int slab_is_available(void)
232 {
233         return slab_state >= UP;
234 }
235
236 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
237 {
238         return s->node[node];
239 }
240
241 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
242 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
243                                 struct page *page, const void *object)
244 {
245         void *base;
246
247         if (!object)
248                 return 1;
249
250         base = page_address(page);
251         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
252                 (object - base) % s->size) {
253                 return 0;
254         }
255
256         return 1;
257 }
258
259 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
260 {
261         return *(void **)(object + s->offset);
262 }
263
264 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
265 {
266         *(void **)(object + s->offset) = fp;
267 }
268
269 /* Loop over all objects in a slab */
270 #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \
271         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\
272                         __p += (__s)->size)
273
274 /* Scan freelist */
275 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
276         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
277
278 /* Determine object index from a given position */
279 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
280 {
281         return (p - addr) / s->size;
282 }
283
284 static inline int order_objects(int order, unsigned long size, int reserved)
285 {
286         return ((PAGE_SIZE << order) - reserved) / size;
287 }
288
289 static inline struct kmem_cache_order_objects oo_make(int order,
290                 unsigned long size, int reserved)
291 {
292         struct kmem_cache_order_objects x = {
293                 (order << OO_SHIFT) + order_objects(order, size, reserved)
294         };
295
296         return x;
297 }
298
299 static inline int oo_order(struct kmem_cache_order_objects x)
300 {
301         return x.x >> OO_SHIFT;
302 }
303
304 static inline int oo_objects(struct kmem_cache_order_objects x)
305 {
306         return x.x & OO_MASK;
307 }
308
309 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
310 /*
311  * Debug settings:
312  */
313 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
314 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
315 #else
316 static int slub_debug;
317 #endif
318
319 static char *slub_debug_slabs;
320 static int disable_higher_order_debug;
321
322 /*
323  * Object debugging
324  */
325 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
326 {
327         int i, offset;
328         int newline = 1;
329         char ascii[17];
330
331         ascii[16] = 0;
332
333         for (i = 0; i < length; i++) {
334                 if (newline) {
335                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
336                         newline = 0;
337                 }
338                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
339                 offset = i % 16;
340                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
341                 if (offset == 15) {
342                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
343                         newline = 1;
344                 }
345         }
346         if (!newline) {
347                 i %= 16;
348                 while (i < 16) {
349                         printk(KERN_CONT "   ");
350                         ascii[i] = ' ';
351                         i++;
352                 }
353                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
354         }
355 }
356
357 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
358         enum track_item alloc)
359 {
360         struct track *p;
361
362         if (s->offset)
363                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
364         else
365                 p = object + s->inuse;
366
367         return p + alloc;
368 }
369
370 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
371                         enum track_item alloc, unsigned long addr)
372 {
373         struct track *p = get_track(s, object, alloc);
374
375         if (addr) {
376                 p->addr = addr;
377                 p->cpu = smp_processor_id();
378                 p->pid = current->pid;
379                 p->when = jiffies;
380         } else
381                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
382 }
383
384 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
385 {
386         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
387                 return;
388
389         set_track(s, object, TRACK_FREE, 0UL);
390         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, 0UL);
391 }
392
393 static void print_track(const char *s, struct track *t)
394 {
395         if (!t->addr)
396                 return;
397
398         printk(KERN_ERR "INFO: %s in %pS age=%lu cpu=%u pid=%d\n",
399                 s, (void *)t->addr, jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
400 }
401
402 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
403 {
404         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
405                 return;
406
407         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
408         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
409 }
410
411 static void print_page_info(struct page *page)
412 {
413         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
414                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
415
416 }
417
418 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
419 {
420         va_list args;
421         char buf[100];
422
423         va_start(args, fmt);
424         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
425         va_end(args);
426         printk(KERN_ERR "========================================"
427                         "=====================================\n");
428         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
429         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
430                         "-------------------------------------\n\n");
431 }
432
433 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
434 {
435         va_list args;
436         char buf[100];
437
438         va_start(args, fmt);
439         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
440         va_end(args);
441         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
442 }
443
444 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
445 {
446         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
447         u8 *addr = page_address(page);
448
449         print_tracking(s, p);
450
451         print_page_info(page);
452
453         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
454                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
455
456         if (p > addr + 16)
457                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
458
459         print_section("Object", p, min_t(unsigned long, s->objsize, PAGE_SIZE));
460
461         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
462                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
463                         s->inuse - s->objsize);
464
465         if (s->offset)
466                 off = s->offset + sizeof(void *);
467         else
468                 off = s->inuse;
469
470         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
471                 off += 2 * sizeof(struct track);
472
473         if (off != s->size)
474                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
475                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
476
477         dump_stack();
478 }
479
480 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
481                         u8 *object, char *reason)
482 {
483         slab_bug(s, "%s", reason);
484         print_trailer(s, page, object);
485 }
486
487 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
488 {
489         va_list args;
490         char buf[100];
491
492         va_start(args, fmt);
493         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
494         va_end(args);
495         slab_bug(s, "%s", buf);
496         print_page_info(page);
497         dump_stack();
498 }
499
500 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, u8 val)
501 {
502         u8 *p = object;
503
504         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
505                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
506                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
507         }
508
509         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
510                 memset(p + s->objsize, val, s->inuse - s->objsize);
511 }
512
513 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
514 {
515         while (bytes) {
516                 if (*start != (u8)value)
517                         return start;
518                 start++;
519                 bytes--;
520         }
521         return NULL;
522 }
523
524 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
525                                                 void *from, void *to)
526 {
527         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
528         memset(from, data, to - from);
529 }
530
531 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
532                         u8 *object, char *what,
533                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
534 {
535         u8 *fault;
536         u8 *end;
537
538         fault = check_bytes(start, value, bytes);
539         if (!fault)
540                 return 1;
541
542         end = start + bytes;
543         while (end > fault && end[-1] == value)
544                 end--;
545
546         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
547         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
548                                         fault, end - 1, fault[0], value);
549         print_trailer(s, page, object);
550
551         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
552         return 0;
553 }
554
555 /*
556  * Object layout:
557  *
558  * object address
559  *      Bytes of the object to be managed.
560  *      If the freepointer may overlay the object then the free
561  *      pointer is the first word of the object.
562  *
563  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
564  *      0xa5 (POISON_END)
565  *
566  * object + s->objsize
567  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
568  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
569  *      objsize == inuse.
570  *
571  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
572  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
573  *
574  * object + s->inuse
575  *      Meta data starts here.
576  *
577  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
578  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
579  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
580  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
581  *              before the word boundary.
582  *
583  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
584  *
585  * object + s->size
586  *      Nothing is used beyond s->size.
587  *
588  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
589  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
590  * may be used with merged slabcaches.
591  */
592
593 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
594 {
595         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
596
597         if (s->offset)
598                 /* Freepointer is placed after the object. */
599                 off += sizeof(void *);
600
601         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
602                 /* We also have user information there */
603                 off += 2 * sizeof(struct track);
604
605         if (s->size == off)
606                 return 1;
607
608         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
609                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
610 }
611
612 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
613 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
614 {
615         u8 *start;
616         u8 *fault;
617         u8 *end;
618         int length;
619         int remainder;
620
621         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
622                 return 1;
623
624         start = page_address(page);
625         length = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) - s->reserved;
626         end = start + length;
627         remainder = length % s->size;
628         if (!remainder)
629                 return 1;
630
631         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
632         if (!fault)
633                 return 1;
634         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
635                 end--;
636
637         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
638         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
639
640         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, end - remainder, end);
641         return 0;
642 }
643
644 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
645                                         void *object, u8 val)
646 {
647         u8 *p = object;
648         u8 *endobject = object + s->objsize;
649
650         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
651                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
652                         endobject, val, s->inuse - s->objsize))
653                         return 0;
654         } else {
655                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
656                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
657                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
658                 }
659         }
660
661         if (s->flags & SLAB_POISON) {
662                 if (val != SLUB_RED_ACTIVE && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
663                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
664                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
665                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
666                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
667                         return 0;
668                 /*
669                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
670                  */
671                 check_pad_bytes(s, page, p);
672         }
673
674         if (!s->offset && val == SLUB_RED_ACTIVE)
675                 /*
676                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
677                  * freepointer while object is allocated.
678                  */
679                 return 1;
680
681         /* Check free pointer validity */
682         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
683                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
684                 /*
685                  * No choice but to zap it and thus lose the remainder
686                  * of the free objects in this slab. May cause
687                  * another error because the object count is now wrong.
688                  */
689                 set_freepointer(s, p, NULL);
690                 return 0;
691         }
692         return 1;
693 }
694
695 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
696 {
697         int maxobj;
698
699         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
700
701         if (!PageSlab(page)) {
702                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
703                 return 0;
704         }
705
706         maxobj = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
707         if (page->objects > maxobj) {
708                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
709                         s->name, page->objects, maxobj);
710                 return 0;
711         }
712         if (page->inuse > page->objects) {
713                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
714                         s->name, page->inuse, page->objects);
715                 return 0;
716         }
717         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
718         slab_pad_check(s, page);
719         return 1;
720 }
721
722 /*
723  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
724  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
725  */
726 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
727 {
728         int nr = 0;
729         void *fp = page->freelist;
730         void *object = NULL;
731         unsigned long max_objects;
732
733         while (fp && nr <= page->objects) {
734                 if (fp == search)
735                         return 1;
736                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
737                         if (object) {
738                                 object_err(s, page, object,
739                                         "Freechain corrupt");
740                                 set_freepointer(s, object, NULL);
741                                 break;
742                         } else {
743                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
744                                 page->freelist = NULL;
745                                 page->inuse = page->objects;
746                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
747                                 return 0;
748                         }
749                         break;
750                 }
751                 object = fp;
752                 fp = get_freepointer(s, object);
753                 nr++;
754         }
755
756         max_objects = order_objects(compound_order(page), s->size, s->reserved);
757         if (max_objects > MAX_OBJS_PER_PAGE)
758                 max_objects = MAX_OBJS_PER_PAGE;
759
760         if (page->objects != max_objects) {
761                 slab_err(s, page, "Wrong number of objects. Found %d but "
762                         "should be %d", page->objects, max_objects);
763                 page->objects = max_objects;
764                 slab_fix(s, "Number of objects adjusted.");
765         }
766         if (page->inuse != page->objects - nr) {
767                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
768                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
769                 page->inuse = page->objects - nr;
770                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
771         }
772         return search == NULL;
773 }
774
775 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object,
776                                                                 int alloc)
777 {
778         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
779                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
780                         s->name,
781                         alloc ? "alloc" : "free",
782                         object, page->inuse,
783                         page->freelist);
784
785                 if (!alloc)
786                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
787
788                 dump_stack();
789         }
790 }
791
792 /*
793  * Hooks for other subsystems that check memory allocations. In a typical
794  * production configuration these hooks all should produce no code at all.
795  */
796 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
797 {
798         flags &= gfp_allowed_mask;
799         lockdep_trace_alloc(flags);
800         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
801
802         return should_failslab(s->objsize, flags, s->flags);
803 }
804
805 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, void *object)
806 {
807         flags &= gfp_allowed_mask;
808         kmemcheck_slab_alloc(s, flags, object, s->objsize);
809         kmemleak_alloc_recursive(object, s->objsize, 1, s->flags, flags);
810 }
811
812 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x)
813 {
814         kmemleak_free_recursive(x, s->flags);
815 }
816
817 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s, void *object)
818 {
819         kmemcheck_slab_free(s, object, s->objsize);
820         debug_check_no_locks_freed(object, s->objsize);
821         if (!(s->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
822                 debug_check_no_obj_freed(object, s->objsize);
823 }
824
825 /*
826  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
827  */
828 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
829 {
830         spin_lock(&n->list_lock);
831         list_add(&page->lru, &n->full);
832         spin_unlock(&n->list_lock);
833 }
834
835 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
836 {
837         struct kmem_cache_node *n;
838
839         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
840                 return;
841
842         n = get_node(s, page_to_nid(page));
843
844         spin_lock(&n->list_lock);
845         list_del(&page->lru);
846         spin_unlock(&n->list_lock);
847 }
848
849 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
850 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
851 {
852         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
853
854         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
855 }
856
857 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
858 {
859         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
860 }
861
862 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
863 {
864         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
865
866         /*
867          * May be called early in order to allocate a slab for the
868          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
869          * dilemma by deferring the increment of the count during
870          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
871          */
872         if (n) {
873                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
874                 atomic_long_add(objects, &n->total_objects);
875         }
876 }
877 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node, int objects)
878 {
879         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
880
881         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
882         atomic_long_sub(objects, &n->total_objects);
883 }
884
885 /* Object debug checks for alloc/free paths */
886 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
887                                                                 void *object)
888 {
889         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
890                 return;
891
892         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
893         init_tracking(s, object);
894 }
895
896 static noinline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
897                                         void *object, unsigned long addr)
898 {
899         if (!check_slab(s, page))
900                 goto bad;
901
902         if (!on_freelist(s, page, object)) {
903                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
904                 goto bad;
905         }
906
907         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
908                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
909                 goto bad;
910         }
911
912         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_INACTIVE))
913                 goto bad;
914
915         /* Success perform special debug activities for allocs */
916         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
917                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
918         trace(s, page, object, 1);
919         init_object(s, object, SLUB_RED_ACTIVE);
920         return 1;
921
922 bad:
923         if (PageSlab(page)) {
924                 /*
925                  * If this is a slab page then lets do the best we can
926                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
927                  * as used avoids touching the remaining objects.
928                  */
929                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
930                 page->inuse = page->objects;
931                 page->freelist = NULL;
932         }
933         return 0;
934 }
935
936 static noinline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
937                  struct page *page, void *object, unsigned long addr)
938 {
939         if (!check_slab(s, page))
940                 goto fail;
941
942         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
943                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
944                 goto fail;
945         }
946
947         if (on_freelist(s, page, object)) {
948                 object_err(s, page, object, "Object already free");
949                 goto fail;
950         }
951
952         if (!check_object(s, page, object, SLUB_RED_ACTIVE))
953                 return 0;
954
955         if (unlikely(s != page->slab)) {
956                 if (!PageSlab(page)) {
957                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
958                                 "outside of slab", object);
959                 } else if (!page->slab) {
960                         printk(KERN_ERR
961                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
962                                                 object);
963                         dump_stack();
964                 } else
965                         object_err(s, page, object,
966                                         "page slab pointer corrupt.");
967                 goto fail;
968         }
969
970         /* Special debug activities for freeing objects */
971         if (!PageSlubFrozen(page) && !page->freelist)
972                 remove_full(s, page);
973         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
974                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
975         trace(s, page, object, 0);
976         init_object(s, object, SLUB_RED_INACTIVE);
977         return 1;
978
979 fail:
980         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
981         return 0;
982 }
983
984 static int __init setup_slub_debug(char *str)
985 {
986         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
987         if (*str++ != '=' || !*str)
988                 /*
989                  * No options specified. Switch on full debugging.
990                  */
991                 goto out;
992
993         if (*str == ',')
994                 /*
995                  * No options but restriction on slabs. This means full
996                  * debugging for slabs matching a pattern.
997                  */
998                 goto check_slabs;
999
1000         if (tolower(*str) == 'o') {
1001                 /*
1002                  * Avoid enabling debugging on caches if its minimum order
1003                  * would increase as a result.
1004                  */
1005                 disable_higher_order_debug = 1;
1006                 goto out;
1007         }
1008
1009         slub_debug = 0;
1010         if (*str == '-')
1011                 /*
1012                  * Switch off all debugging measures.
1013                  */
1014                 goto out;
1015
1016         /*
1017          * Determine which debug features should be switched on
1018          */
1019         for (; *str && *str != ','; str++) {
1020                 switch (tolower(*str)) {
1021                 case 'f':
1022                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1023                         break;
1024                 case 'z':
1025                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1026                         break;
1027                 case 'p':
1028                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1029                         break;
1030                 case 'u':
1031                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1032                         break;
1033                 case 't':
1034                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1035                         break;
1036                 case 'a':
1037                         slub_debug |= SLAB_FAILSLAB;
1038                         break;
1039                 default:
1040                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1041                                 "unknown. skipped\n", *str);
1042                 }
1043         }
1044
1045 check_slabs:
1046         if (*str == ',')
1047                 slub_debug_slabs = str + 1;
1048 out:
1049         return 1;
1050 }
1051
1052 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1053
1054 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1055         unsigned long flags, const char *name,
1056         void (*ctor)(void *))
1057 {
1058         /*
1059          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1060          */
1061         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1062                 !strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs))))
1063                 flags |= slub_debug;
1064
1065         return flags;
1066 }
1067 #else
1068 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1069                         struct page *page, void *object) {}
1070
1071 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1072         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1073
1074 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1075         struct page *page, void *object, unsigned long addr) { return 0; }
1076
1077 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1078                         { return 1; }
1079 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1080                         void *object, u8 val) { return 1; }
1081 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1082 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1083         unsigned long flags, const char *name,
1084         void (*ctor)(void *))
1085 {
1086         return flags;
1087 }
1088 #define slub_debug 0
1089
1090 #define disable_higher_order_debug 0
1091
1092 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1093                                                         { return 0; }
1094 static inline unsigned long node_nr_slabs(struct kmem_cache_node *n)
1095                                                         { return 0; }
1096 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1097                                                         int objects) {}
1098 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node,
1099                                                         int objects) {}
1100
1101 static inline int slab_pre_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1102                                                         { return 0; }
1103
1104 static inline void slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, gfp_t flags,
1105                 void *object) {}
1106
1107 static inline void slab_free_hook(struct kmem_cache *s, void *x) {}
1108
1109 static inline void slab_free_hook_irq(struct kmem_cache *s,
1110                 void *object) {}
1111
1112 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
1113
1114 /*
1115  * Slab allocation and freeing
1116  */
1117 static inline struct page *alloc_slab_page(gfp_t flags, int node,
1118                                         struct kmem_cache_order_objects oo)
1119 {
1120         int order = oo_order(oo);
1121
1122         flags |= __GFP_NOTRACK;
1123
1124         if (node == NUMA_NO_NODE)
1125                 return alloc_pages(flags, order);
1126         else
1127                 return alloc_pages_exact_node(node, flags, order);
1128 }
1129
1130 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1131 {
1132         struct page *page;
1133         struct kmem_cache_order_objects oo = s->oo;
1134         gfp_t alloc_gfp;
1135
1136         flags |= s->allocflags;
1137
1138         /*
1139          * Let the initial higher-order allocation fail under memory pressure
1140          * so we fall-back to the minimum order allocation.
1141          */
1142         alloc_gfp = (flags | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY) & ~__GFP_NOFAIL;
1143
1144         page = alloc_slab_page(alloc_gfp, node, oo);
1145         if (unlikely(!page)) {
1146                 oo = s->min;
1147                 /*
1148                  * Allocation may have failed due to fragmentation.
1149                  * Try a lower order alloc if possible
1150                  */
1151                 page = alloc_slab_page(flags, node, oo);
1152                 if (!page)
1153                         return NULL;
1154
1155                 stat(s, ORDER_FALLBACK);
1156         }
1157
1158         if (kmemcheck_enabled
1159                 && !(s->flags & (SLAB_NOTRACK | DEBUG_DEFAULT_FLAGS))) {
1160                 int pages = 1 << oo_order(oo);
1161
1162                 kmemcheck_alloc_shadow(page, oo_order(oo), flags, node);
1163
1164                 /*
1165                  * Objects from caches that have a constructor don't get
1166                  * cleared when they're allocated, so we need to do it here.
1167                  */
1168                 if (s->ctor)
1169                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, pages);
1170                 else
1171                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, pages);
1172         }
1173
1174         page->objects = oo_objects(oo);
1175         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1176                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1177                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1178                 1 << oo_order(oo));
1179
1180         return page;
1181 }
1182
1183 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1184                                 void *object)
1185 {
1186         setup_object_debug(s, page, object);
1187         if (unlikely(s->ctor))
1188                 s->ctor(object);
1189 }
1190
1191 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1192 {
1193         struct page *page;
1194         void *start;
1195         void *last;
1196         void *p;
1197
1198         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1199
1200         page = allocate_slab(s,
1201                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1202         if (!page)
1203                 goto out;
1204
1205         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1206         page->slab = s;
1207         page->flags |= 1 << PG_slab;
1208
1209         start = page_address(page);
1210
1211         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1212                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << compound_order(page));
1213
1214         last = start;
1215         for_each_object(p, s, start, page->objects) {
1216                 setup_object(s, page, last);
1217                 set_freepointer(s, last, p);
1218                 last = p;
1219         }
1220         setup_object(s, page, last);
1221         set_freepointer(s, last, NULL);
1222
1223         page->freelist = start;
1224         page->inuse = 0;
1225 out:
1226         return page;
1227 }
1228
1229 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1230 {
1231         int order = compound_order(page);
1232         int pages = 1 << order;
1233
1234         if (kmem_cache_debug(s)) {
1235                 void *p;
1236
1237                 slab_pad_check(s, page);
1238                 for_each_object(p, s, page_address(page),
1239                                                 page->objects)
1240                         check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE);
1241         }
1242
1243         kmemcheck_free_shadow(page, compound_order(page));
1244
1245         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1246                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1247                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1248                 -pages);
1249
1250         __ClearPageSlab(page);
1251         reset_page_mapcount(page);
1252         if (current->reclaim_state)
1253                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += pages;
1254         __free_pages(page, order);
1255 }
1256
1257 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1258 {
1259         struct page *page;
1260
1261         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1262         __free_slab(page->slab, page);
1263 }
1264
1265 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1266 {
1267         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1268                 /*
1269                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1270                  */
1271                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1272
1273                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1274         } else
1275                 __free_slab(s, page);
1276 }
1277
1278 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1279 {
1280         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page), page->objects);
1281         free_slab(s, page);
1282 }
1283
1284 /*
1285  * Per slab locking using the pagelock
1286  */
1287 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1288 {
1289         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1290 }
1291
1292 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1293 {
1294         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1295 }
1296
1297 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1298 {
1299         int rc = 1;
1300
1301         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1302         return rc;
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Management of partially allocated slabs
1307  */
1308 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1309                                 struct page *page, int tail)
1310 {
1311         spin_lock(&n->list_lock);
1312         n->nr_partial++;
1313         if (tail)
1314                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1315         else
1316                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1317         spin_unlock(&n->list_lock);
1318 }
1319
1320 static inline void __remove_partial(struct kmem_cache_node *n,
1321                                         struct page *page)
1322 {
1323         list_del(&page->lru);
1324         n->nr_partial--;
1325 }
1326
1327 static void remove_partial(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1328 {
1329         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1330
1331         spin_lock(&n->list_lock);
1332         __remove_partial(n, page);
1333         spin_unlock(&n->list_lock);
1334 }
1335
1336 /*
1337  * Lock slab and remove from the partial list.
1338  *
1339  * Must hold list_lock.
1340  */
1341 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n,
1342                                                         struct page *page)
1343 {
1344         if (slab_trylock(page)) {
1345                 __remove_partial(n, page);
1346                 __SetPageSlubFrozen(page);
1347                 return 1;
1348         }
1349         return 0;
1350 }
1351
1352 /*
1353  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1354  */
1355 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1356 {
1357         struct page *page;
1358
1359         /*
1360          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1361          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1362          * partial slab and there is none available then get_partials()
1363          * will return NULL.
1364          */
1365         if (!n || !n->nr_partial)
1366                 return NULL;
1367
1368         spin_lock(&n->list_lock);
1369         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1370                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1371                         goto out;
1372         page = NULL;
1373 out:
1374         spin_unlock(&n->list_lock);
1375         return page;
1376 }
1377
1378 /*
1379  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1380  */
1381 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1382 {
1383 #ifdef CONFIG_NUMA
1384         struct zonelist *zonelist;
1385         struct zoneref *z;
1386         struct zone *zone;
1387         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
1388         struct page *page;
1389
1390         /*
1391          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1392          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1393          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1394          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1395          *
1396          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1397          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1398          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1399          * from other nodes and filled up.
1400          *
1401          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1402          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1403          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1404          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1405          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1406          * with available objects.
1407          */
1408         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1409                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1410                 return NULL;
1411
1412         get_mems_allowed();
1413         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
1414         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
1415                 struct kmem_cache_node *n;
1416
1417                 n = get_node(s, zone_to_nid(zone));
1418
1419                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
1420                                 n->nr_partial > s->min_partial) {
1421                         page = get_partial_node(n);
1422                         if (page) {
1423                                 put_mems_allowed();
1424                                 return page;
1425                         }
1426                 }
1427         }
1428         put_mems_allowed();
1429 #endif
1430         return NULL;
1431 }
1432
1433 /*
1434  * Get a partial page, lock it and return it.
1435  */
1436 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1437 {
1438         struct page *page;
1439         int searchnode = (node == NUMA_NO_NODE) ? numa_node_id() : node;
1440
1441         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1442         if (page || node != -1)
1443                 return page;
1444
1445         return get_any_partial(s, flags);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Move a page back to the lists.
1450  *
1451  * Must be called with the slab lock held.
1452  *
1453  * On exit the slab lock will have been dropped.
1454  */
1455 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1456         __releases(bitlock)
1457 {
1458         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1459
1460         __ClearPageSlubFrozen(page);
1461         if (page->inuse) {
1462
1463                 if (page->freelist) {
1464                         add_partial(n, page, tail);
1465                         stat(s, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1466                 } else {
1467                         stat(s, DEACTIVATE_FULL);
1468                         if (kmem_cache_debug(s) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1469                                 add_full(n, page);
1470                 }
1471                 slab_unlock(page);
1472         } else {
1473                 stat(s, DEACTIVATE_EMPTY);
1474                 if (n->nr_partial < s->min_partial) {
1475                         /*
1476                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1477                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1478                          * to come after the other slabs with objects in
1479                          * so that the others get filled first. That way the
1480                          * size of the partial list stays small.
1481                          *
1482                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from
1483                          * the partial list.
1484                          */
1485                         add_partial(n, page, 1);
1486                         slab_unlock(page);
1487                 } else {
1488                         slab_unlock(page);
1489                         stat(s, FREE_SLAB);
1490                         discard_slab(s, page);
1491                 }
1492         }
1493 }
1494
1495 /*
1496  * Remove the cpu slab
1497  */
1498 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1499         __releases(bitlock)
1500 {
1501         struct page *page = c->page;
1502         int tail = 1;
1503
1504         if (page->freelist)
1505                 stat(s, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1506         /*
1507          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1508          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1509          * to occur.
1510          */
1511         while (unlikely(c->freelist)) {
1512                 void **object;
1513
1514                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1515
1516                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1517                 object = c->freelist;
1518                 c->freelist = get_freepointer(s, c->freelist);
1519
1520                 /* And put onto the regular freelist */
1521                 set_freepointer(s, object, page->freelist);
1522                 page->freelist = object;
1523                 page->inuse--;
1524         }
1525         c->page = NULL;
1526         unfreeze_slab(s, page, tail);
1527 }
1528
1529 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1530 {
1531         stat(s, CPUSLAB_FLUSH);
1532         slab_lock(c->page);
1533         deactivate_slab(s, c);
1534 }
1535
1536 /*
1537  * Flush cpu slab.
1538  *
1539  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1540  */
1541 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1542 {
1543         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
1544
1545         if (likely(c && c->page))
1546                 flush_slab(s, c);
1547 }
1548
1549 static void flush_cpu_slab(void *d)
1550 {
1551         struct kmem_cache *s = d;
1552
1553         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1554 }
1555
1556 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1557 {
1558         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1);
1559 }
1560
1561 /*
1562  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1563  * locality expectations.
1564  */
1565 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1566 {
1567 #ifdef CONFIG_NUMA
1568         if (node != NUMA_NO_NODE && c->node != node)
1569                 return 0;
1570 #endif
1571         return 1;
1572 }
1573
1574 static int count_free(struct page *page)
1575 {
1576         return page->objects - page->inuse;
1577 }
1578
1579 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n,
1580                                         int (*get_count)(struct page *))
1581 {
1582         unsigned long flags;
1583         unsigned long x = 0;
1584         struct page *page;
1585
1586         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
1587         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1588                 x += get_count(page);
1589         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
1590         return x;
1591 }
1592
1593 static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
1594 {
1595 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1596         return atomic_long_read(&n->total_objects);
1597 #else
1598         return 0;
1599 #endif
1600 }
1601
1602 static noinline void
1603 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int nid)
1604 {
1605         int node;
1606
1607         printk(KERN_WARNING
1608                 "SLUB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1609                 nid, gfpflags);
1610         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, buffer size: %d, "
1611                 "default order: %d, min order: %d\n", s->name, s->objsize,
1612                 s->size, oo_order(s->oo), oo_order(s->min));
1613
1614         if (oo_order(s->min) > get_order(s->objsize))
1615                 printk(KERN_WARNING "  %s debugging increased min order, use "
1616                        "slub_debug=O to disable.\n", s->name);
1617
1618         for_each_online_node(node) {
1619                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
1620                 unsigned long nr_slabs;
1621                 unsigned long nr_objs;
1622                 unsigned long nr_free;
1623
1624                 if (!n)
1625                         continue;
1626
1627                 nr_free  = count_partial(n, count_free);
1628                 nr_slabs = node_nr_slabs(n);
1629                 nr_objs  = node_nr_objs(n);
1630
1631                 printk(KERN_WARNING
1632                         "  node %d: slabs: %ld, objs: %ld, free: %ld\n",
1633                         node, nr_slabs, nr_objs, nr_free);
1634         }
1635 }
1636
1637 /*
1638  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1639  * debugging duties.
1640  *
1641  * Interrupts are disabled.
1642  *
1643  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1644  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1645  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1646  *
1647  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1648  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1649  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1650  *
1651  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1652  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1653  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1654  */
1655 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node,
1656                           unsigned long addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1657 {
1658         void **object;
1659         struct page *new;
1660
1661         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1662         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1663
1664         if (!c->page)
1665                 goto new_slab;
1666
1667         slab_lock(c->page);
1668         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1669                 goto another_slab;
1670
1671         stat(s, ALLOC_REFILL);
1672
1673 load_freelist:
1674         object = c->page->freelist;
1675         if (unlikely(!object))
1676                 goto another_slab;
1677         if (kmem_cache_debug(s))
1678                 goto debug;
1679
1680         c->freelist = get_freepointer(s, object);
1681         c->page->inuse = c->page->objects;
1682         c->page->freelist = NULL;
1683         c->node = page_to_nid(c->page);
1684 unlock_out:
1685         slab_unlock(c->page);
1686         stat(s, ALLOC_SLOWPATH);
1687         return object;
1688
1689 another_slab:
1690         deactivate_slab(s, c);
1691
1692 new_slab:
1693         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1694         if (new) {
1695                 c->page = new;
1696                 stat(s, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1697                 goto load_freelist;
1698         }
1699
1700         gfpflags &= gfp_allowed_mask;
1701         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1702                 local_irq_enable();
1703
1704         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1705
1706         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1707                 local_irq_disable();
1708
1709         if (new) {
1710                 c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1711                 stat(s, ALLOC_SLAB);
1712                 if (c->page)
1713                         flush_slab(s, c);
1714                 slab_lock(new);
1715                 __SetPageSlubFrozen(new);
1716                 c->page = new;
1717                 goto load_freelist;
1718         }
1719         if (!(gfpflags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1720                 slab_out_of_memory(s, gfpflags, node);
1721         return NULL;
1722 debug:
1723         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1724                 goto another_slab;
1725
1726         c->page->inuse++;
1727         c->page->freelist = get_freepointer(s, object);
1728         c->node = NUMA_NO_NODE;
1729         goto unlock_out;
1730 }
1731
1732 /*
1733  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1734  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1735  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1736  *
1737  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1738  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1739  *
1740  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1741  */
1742 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1743                 gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
1744 {
1745         void **object;
1746         struct kmem_cache_cpu *c;
1747         unsigned long flags;
1748
1749         if (slab_pre_alloc_hook(s, gfpflags))
1750                 return NULL;
1751
1752         local_irq_save(flags);
1753         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1754         object = c->freelist;
1755         if (unlikely(!object || !node_match(c, node)))
1756
1757                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1758
1759         else {
1760                 c->freelist = get_freepointer(s, object);
1761                 stat(s, ALLOC_FASTPATH);
1762         }
1763         local_irq_restore(flags);
1764
1765         if (unlikely(gfpflags & __GFP_ZERO) && object)
1766                 memset(object, 0, s->objsize);
1767
1768         slab_post_alloc_hook(s, gfpflags, object);
1769
1770         return object;
1771 }
1772
1773 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1774 {
1775         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1776
1777         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret, s->objsize, s->size, gfpflags);
1778
1779         return ret;
1780 }
1781 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1782
1783 #ifdef CONFIG_TRACING
1784 void *kmem_cache_alloc_trace(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, size_t size)
1785 {
1786         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
1787         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, gfpflags);
1788         return ret;
1789 }
1790 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
1791
1792 void *kmalloc_order_trace(size_t size, gfp_t flags, unsigned int order)
1793 {
1794         void *ret = kmalloc_order(size, flags, order);
1795         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, PAGE_SIZE << order, flags);
1796         return ret;
1797 }
1798 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_order_trace);
1799 #endif
1800
1801 #ifdef CONFIG_NUMA
1802 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1803 {
1804         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1805
1806         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
1807                                     s->objsize, s->size, gfpflags, node);
1808
1809         return ret;
1810 }
1811 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1812
1813 #ifdef CONFIG_TRACING
1814 void *kmem_cache_alloc_node_trace(struct kmem_cache *s,
1815                                     gfp_t gfpflags,
1816                                     int node, size_t size)
1817 {
1818         void *ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, _RET_IP_);
1819
1820         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
1821                            size, s->size, gfpflags, node);
1822         return ret;
1823 }
1824 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
1825 #endif
1826 #endif
1827
1828 /*
1829  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1830  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1831  *
1832  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1833  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1834  * handling required then we can return immediately.
1835  */
1836 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1837                         void *x, unsigned long addr)
1838 {
1839         void *prior;
1840         void **object = (void *)x;
1841
1842         stat(s, FREE_SLOWPATH);
1843         slab_lock(page);
1844
1845         if (kmem_cache_debug(s))
1846                 goto debug;
1847
1848 checks_ok:
1849         prior = page->freelist;
1850         set_freepointer(s, object, prior);
1851         page->freelist = object;
1852         page->inuse--;
1853
1854         if (unlikely(PageSlubFrozen(page))) {
1855                 stat(s, FREE_FROZEN);
1856                 goto out_unlock;
1857         }
1858
1859         if (unlikely(!page->inuse))
1860                 goto slab_empty;
1861
1862         /*
1863          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1864          * then add it.
1865          */
1866         if (unlikely(!prior)) {
1867                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1868                 stat(s, FREE_ADD_PARTIAL);
1869         }
1870
1871 out_unlock:
1872         slab_unlock(page);
1873         return;
1874
1875 slab_empty:
1876         if (prior) {
1877                 /*
1878                  * Slab still on the partial list.
1879                  */
1880                 remove_partial(s, page);
1881                 stat(s, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1882         }
1883         slab_unlock(page);
1884         stat(s, FREE_SLAB);
1885         discard_slab(s, page);
1886         return;
1887
1888 debug:
1889         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1890                 goto out_unlock;
1891         goto checks_ok;
1892 }
1893
1894 /*
1895  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1896  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1897  *
1898  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1899  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1900  * the item before.
1901  *
1902  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1903  * with all sorts of special processing.
1904  */
1905 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1906                         struct page *page, void *x, unsigned long addr)
1907 {
1908         void **object = (void *)x;
1909         struct kmem_cache_cpu *c;
1910         unsigned long flags;
1911
1912         slab_free_hook(s, x);
1913
1914         local_irq_save(flags);
1915         c = __this_cpu_ptr(s->cpu_slab);
1916
1917         slab_free_hook_irq(s, x);
1918
1919         if (likely(page == c->page && c->node != NUMA_NO_NODE)) {
1920                 set_freepointer(s, object, c->freelist);
1921                 c->freelist = object;
1922                 stat(s, FREE_FASTPATH);
1923         } else
1924                 __slab_free(s, page, x, addr);
1925
1926         local_irq_restore(flags);
1927 }
1928
1929 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1930 {
1931         struct page *page;
1932
1933         page = virt_to_head_page(x);
1934
1935         slab_free(s, page, x, _RET_IP_);
1936
1937         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, x);
1938 }
1939 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1940
1941 /*
1942  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1943  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1944  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1945  * another.
1946  *
1947  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1948  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1949  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1950  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1951  * locking overhead.
1952  */
1953
1954 /*
1955  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1956  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1957  * and increases the number of allocations possible without having to
1958  * take the list_lock.
1959  */
1960 static int slub_min_order;
1961 static int slub_max_order = PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER;
1962 static int slub_min_objects;
1963
1964 /*
1965  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1966  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1967  */
1968 static int slub_nomerge;
1969
1970 /*
1971  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1972  *
1973  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1974  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1975  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1976  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1977  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/16th of the slab
1978  * would be wasted.
1979  *
1980  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1981  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1982  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1983  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1984  *
1985  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1986  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1987  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1988  * of space in favor of a small page order.
1989  *
1990  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1991  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1992  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1993  * the smallest order which will fit the object.
1994  */
1995 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1996                                 int max_order, int fract_leftover, int reserved)
1997 {
1998         int order;
1999         int rem;
2000         int min_order = slub_min_order;
2001
2002         if (order_objects(min_order, size, reserved) > MAX_OBJS_PER_PAGE)
2003                 return get_order(size * MAX_OBJS_PER_PAGE) - 1;
2004
2005         for (order = max(min_order,
2006                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
2007                         order <= max_order; order++) {
2008
2009                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
2010
2011                 if (slab_size < min_objects * size + reserved)
2012                         continue;
2013
2014                 rem = (slab_size - reserved) % size;
2015
2016                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
2017                         break;
2018
2019         }
2020
2021         return order;
2022 }
2023
2024 static inline int calculate_order(int size, int reserved)
2025 {
2026         int order;
2027         int min_objects;
2028         int fraction;
2029         int max_objects;
2030
2031         /*
2032          * Attempt to find best configuration for a slab. This
2033          * works by first attempting to generate a layout with
2034          * the best configuration and backing off gradually.
2035          *
2036          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
2037          * we reduce the minimum objects required in a slab.
2038          */
2039         min_objects = slub_min_objects;
2040         if (!min_objects)
2041                 min_objects = 4 * (fls(nr_cpu_ids) + 1);
2042         max_objects = order_objects(slub_max_order, size, reserved);
2043         min_objects = min(min_objects, max_objects);
2044
2045         while (min_objects > 1) {
2046                 fraction = 16;
2047                 while (fraction >= 4) {
2048                         order = slab_order(size, min_objects,
2049                                         slub_max_order, fraction, reserved);
2050                         if (order <= slub_max_order)
2051                                 return order;
2052                         fraction /= 2;
2053                 }
2054                 min_objects--;
2055         }
2056
2057         /*
2058          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
2059          * lets see if we can place a single object there.
2060          */
2061         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1, reserved);
2062         if (order <= slub_max_order)
2063                 return order;
2064
2065         /*
2066          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
2067          */
2068         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1, reserved);
2069         if (order < MAX_ORDER)
2070                 return order;
2071         return -ENOSYS;
2072 }
2073
2074 /*
2075  * Figure out what the alignment of the objects will be.
2076  */
2077 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
2078                 unsigned long align, unsigned long size)
2079 {
2080         /*
2081          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
2082          * suggestion if the object is sufficiently large.
2083          *
2084          * The hardware cache alignment cannot override the specified
2085          * alignment though. If that is greater then use it.
2086          */
2087         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2088                 unsigned long ralign = cache_line_size();
2089                 while (size <= ralign / 2)
2090                         ralign /= 2;
2091                 align = max(align, ralign);
2092         }
2093
2094         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
2095                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2096
2097         return ALIGN(align, sizeof(void *));
2098 }
2099
2100 static void
2101 init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n, struct kmem_cache *s)
2102 {
2103         n->nr_partial = 0;
2104         spin_lock_init(&n->list_lock);
2105         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
2106 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2107         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
2108         atomic_long_set(&n->total_objects, 0);
2109         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
2110 #endif
2111 }
2112
2113 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2114 {
2115         BUILD_BUG_ON(PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE <
2116                         SLUB_PAGE_SHIFT * sizeof(struct kmem_cache_cpu));
2117
2118         s->cpu_slab = alloc_percpu(struct kmem_cache_cpu);
2119
2120         return s->cpu_slab != NULL;
2121 }
2122
2123 static struct kmem_cache *kmem_cache_node;
2124
2125 /*
2126  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2127  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2128  * possible.
2129  *
2130  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2131  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2132  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2133  */
2134 static void early_kmem_cache_node_alloc(int node)
2135 {
2136         struct page *page;
2137         struct kmem_cache_node *n;
2138         unsigned long flags;
2139
2140         BUG_ON(kmem_cache_node->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2141
2142         page = new_slab(kmem_cache_node, GFP_NOWAIT, node);
2143
2144         BUG_ON(!page);
2145         if (page_to_nid(page) != node) {
2146                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2147                                 "node %d\n", node);
2148                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2149                                 "in order to be able to continue\n");
2150         }
2151
2152         n = page->freelist;
2153         BUG_ON(!n);
2154         page->freelist = get_freepointer(kmem_cache_node, n);
2155         page->inuse++;
2156         kmem_cache_node->node[node] = n;
2157 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2158         init_object(kmem_cache_node, n, SLUB_RED_ACTIVE);
2159         init_tracking(kmem_cache_node, n);
2160 #endif
2161         init_kmem_cache_node(n, kmem_cache_node);
2162         inc_slabs_node(kmem_cache_node, node, page->objects);
2163
2164         /*
2165          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2166          * so even though there cannot be a race this early in
2167          * the boot sequence, we still disable irqs.
2168          */
2169         local_irq_save(flags);
2170         add_partial(n, page, 0);
2171         local_irq_restore(flags);
2172 }
2173
2174 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2175 {
2176         int node;
2177
2178         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2179                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2180
2181                 if (n)
2182                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2183
2184                 s->node[node] = NULL;
2185         }
2186 }
2187
2188 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2189 {
2190         int node;
2191
2192         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2193                 struct kmem_cache_node *n;
2194
2195                 if (slab_state == DOWN) {
2196                         early_kmem_cache_node_alloc(node);
2197                         continue;
2198                 }
2199                 n = kmem_cache_alloc_node(kmem_cache_node,
2200                                                 GFP_KERNEL, node);
2201
2202                 if (!n) {
2203                         free_kmem_cache_nodes(s);
2204                         return 0;
2205                 }
2206
2207                 s->node[node] = n;
2208                 init_kmem_cache_node(n, s);
2209         }
2210         return 1;
2211 }
2212
2213 static void set_min_partial(struct kmem_cache *s, unsigned long min)
2214 {
2215         if (min < MIN_PARTIAL)
2216                 min = MIN_PARTIAL;
2217         else if (min > MAX_PARTIAL)
2218                 min = MAX_PARTIAL;
2219         s->min_partial = min;
2220 }
2221
2222 /*
2223  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2224  * a slab object.
2225  */
2226 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s, int forced_order)
2227 {
2228         unsigned long flags = s->flags;
2229         unsigned long size = s->objsize;
2230         unsigned long align = s->align;
2231         int order;
2232
2233         /*
2234          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2235          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2236          * the possible location of the free pointer.
2237          */
2238         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2239
2240 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2241         /*
2242          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2243          * the slab may touch the object after free or before allocation
2244          * then we should never poison the object itself.
2245          */
2246         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2247                         !s->ctor)
2248                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2249         else
2250                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2251
2252
2253         /*
2254          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2255          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2256          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2257          */
2258         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2259                 size += sizeof(void *);
2260 #endif
2261
2262         /*
2263          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2264          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2265          */
2266         s->inuse = size;
2267
2268         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2269                 s->ctor)) {
2270                 /*
2271                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2272                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2273                  * kmem_cache_free.
2274                  *
2275                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2276                  * destructor or are poisoning the objects.
2277                  */
2278                 s->offset = size;
2279                 size += sizeof(void *);
2280         }
2281
2282 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2283         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2284                 /*
2285                  * Need to store information about allocs and frees after
2286                  * the object.
2287                  */
2288                 size += 2 * sizeof(struct track);
2289
2290         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2291                 /*
2292                  * Add some empty padding so that we can catch
2293                  * overwrites from earlier objects rather than let
2294                  * tracking information or the free pointer be
2295                  * corrupted if a user writes before the start
2296                  * of the object.
2297                  */
2298                 size += sizeof(void *);
2299 #endif
2300
2301         /*
2302          * Determine the alignment based on various parameters that the
2303          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2304          * on bootup.
2305          */
2306         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2307         s->align = align;
2308
2309         /*
2310          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2311          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2312          * each object to conform to the alignment.
2313          */
2314         size = ALIGN(size, align);
2315         s->size = size;
2316         if (forced_order >= 0)
2317                 order = forced_order;
2318         else
2319                 order = calculate_order(size, s->reserved);
2320
2321         if (order < 0)
2322                 return 0;
2323
2324         s->allocflags = 0;
2325         if (order)
2326                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2327
2328         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2329                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2330
2331         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2332                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2333
2334         /*
2335          * Determine the number of objects per slab
2336          */
2337         s->oo = oo_make(order, size, s->reserved);
2338         s->min = oo_make(get_order(size), size, s->reserved);
2339         if (oo_objects(s->oo) > oo_objects(s->max))
2340                 s->max = s->oo;
2341
2342         return !!oo_objects(s->oo);
2343
2344 }
2345
2346 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s,
2347                 const char *name, size_t size,
2348                 size_t align, unsigned long flags,
2349                 void (*ctor)(void *))
2350 {
2351         memset(s, 0, kmem_size);
2352         s->name = name;
2353         s->ctor = ctor;
2354         s->objsize = size;
2355         s->align = align;
2356         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2357         s->reserved = 0;
2358
2359         if (!calculate_sizes(s, -1))
2360                 goto error;
2361         if (disable_higher_order_debug) {
2362                 /*
2363                  * Disable debugging flags that store metadata if the min slab
2364                  * order increased.
2365                  */
2366                 if (get_order(s->size) > get_order(s->objsize)) {
2367                         s->flags &= ~DEBUG_METADATA_FLAGS;
2368                         s->offset = 0;
2369                         if (!calculate_sizes(s, -1))
2370                                 goto error;
2371                 }
2372         }
2373
2374         /*
2375          * The larger the object size is, the more pages we want on the partial
2376          * list to avoid pounding the page allocator excessively.
2377          */
2378         set_min_partial(s, ilog2(s->size));
2379         s->refcount = 1;
2380 #ifdef CONFIG_NUMA
2381         s->remote_node_defrag_ratio = 1000;
2382 #endif
2383         if (!init_kmem_cache_nodes(s))
2384                 goto error;
2385
2386         if (alloc_kmem_cache_cpus(s))
2387                 return 1;
2388
2389         free_kmem_cache_nodes(s);
2390 error:
2391         if (flags & SLAB_PANIC)
2392                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2393                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2394                         s->name, (unsigned long)size, s->size, oo_order(s->oo),
2395                         s->offset, flags);
2396         return 0;
2397 }
2398
2399 /*
2400  * Determine the size of a slab object
2401  */
2402 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2403 {
2404         return s->objsize;
2405 }
2406 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2407
2408 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2409 {
2410         return s->name;
2411 }
2412 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2413
2414 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2415                                                         const char *text)
2416 {
2417 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2418         void *addr = page_address(page);
2419         void *p;
2420         unsigned long *map = kzalloc(BITS_TO_LONGS(page->objects) *
2421                                      sizeof(long), GFP_ATOMIC);
2422         if (!map)
2423                 return;
2424         slab_err(s, page, "%s", text);
2425         slab_lock(page);
2426         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2427                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2428
2429         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2430
2431                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2432                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2433                                                         p, p - addr);
2434                         print_tracking(s, p);
2435                 }
2436         }
2437         slab_unlock(page);
2438         kfree(map);
2439 #endif
2440 }
2441
2442 /*
2443  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2444  */
2445 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2446 {
2447         unsigned long flags;
2448         struct page *page, *h;
2449
2450         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2451         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2452                 if (!page->inuse) {
2453                         __remove_partial(n, page);
2454                         discard_slab(s, page);
2455                 } else {
2456                         list_slab_objects(s, page,
2457                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2458                 }
2459         }
2460         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Release all resources used by a slab cache.
2465  */
2466 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2467 {
2468         int node;
2469
2470         flush_all(s);
2471         free_percpu(s->cpu_slab);
2472         /* Attempt to free all objects */
2473         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2474                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2475
2476                 free_partial(s, n);
2477                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2478                         return 1;
2479         }
2480         free_kmem_cache_nodes(s);
2481         return 0;
2482 }
2483
2484 /*
2485  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2486  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2487  */
2488 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2489 {
2490         down_write(&slub_lock);
2491         s->refcount--;
2492         if (!s->refcount) {
2493                 list_del(&s->list);
2494                 if (kmem_cache_close(s)) {
2495                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2496                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2497                         dump_stack();
2498                 }
2499                 if (s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2500                         rcu_barrier();
2501                 sysfs_slab_remove(s);
2502         }
2503         up_write(&slub_lock);
2504 }
2505 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2506
2507 /********************************************************************
2508  *              Kmalloc subsystem
2509  *******************************************************************/
2510
2511 struct kmem_cache *kmalloc_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2512 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2513
2514 static struct kmem_cache *kmem_cache;
2515
2516 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2517 static struct kmem_cache *kmalloc_dma_caches[SLUB_PAGE_SHIFT];
2518 #endif
2519
2520 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2521 {
2522         get_option(&str, &slub_min_order);
2523
2524         return 1;
2525 }
2526
2527 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2528
2529 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2530 {
2531         get_option(&str, &slub_max_order);
2532         slub_max_order = min(slub_max_order, MAX_ORDER - 1);
2533
2534         return 1;
2535 }
2536
2537 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2538
2539 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2540 {
2541         get_option(&str, &slub_min_objects);
2542
2543         return 1;
2544 }
2545
2546 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2547
2548 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2549 {
2550         slub_nomerge = 1;
2551         return 1;
2552 }
2553
2554 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2555
2556 static struct kmem_cache *__init create_kmalloc_cache(const char *name,
2557                                                 int size, unsigned int flags)
2558 {
2559         struct kmem_cache *s;
2560
2561         s = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
2562
2563         /*
2564          * This function is called with IRQs disabled during early-boot on
2565          * single CPU so there's no need to take slub_lock here.
2566          */
2567         if (!kmem_cache_open(s, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2568                                                                 flags, NULL))
2569                 goto panic;
2570
2571         list_add(&s->list, &slab_caches);
2572         return s;
2573
2574 panic:
2575         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2576         return NULL;
2577 }
2578
2579 /*
2580  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2581  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2582  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2583  * fls.
2584  */
2585 static s8 size_index[24] = {
2586         3,      /* 8 */
2587         4,      /* 16 */
2588         5,      /* 24 */
2589         5,      /* 32 */
2590         6,      /* 40 */
2591         6,      /* 48 */
2592         6,      /* 56 */
2593         6,      /* 64 */
2594         1,      /* 72 */
2595         1,      /* 80 */
2596         1,      /* 88 */
2597         1,      /* 96 */
2598         7,      /* 104 */
2599         7,      /* 112 */
2600         7,      /* 120 */
2601         7,      /* 128 */
2602         2,      /* 136 */
2603         2,      /* 144 */
2604         2,      /* 152 */
2605         2,      /* 160 */
2606         2,      /* 168 */
2607         2,      /* 176 */
2608         2,      /* 184 */
2609         2       /* 192 */
2610 };
2611
2612 static inline int size_index_elem(size_t bytes)
2613 {
2614         return (bytes - 1) / 8;
2615 }
2616
2617 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2618 {
2619         int index;
2620
2621         if (size <= 192) {
2622                 if (!size)
2623                         return ZERO_SIZE_PTR;
2624
2625                 index = size_index[size_index_elem(size)];
2626         } else
2627                 index = fls(size - 1);
2628
2629 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2630         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2631                 return kmalloc_dma_caches[index];
2632
2633 #endif
2634         return kmalloc_caches[index];
2635 }
2636
2637 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2638 {
2639         struct kmem_cache *s;
2640         void *ret;
2641
2642         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
2643                 return kmalloc_large(size, flags);
2644
2645         s = get_slab(size, flags);
2646
2647         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2648                 return s;
2649
2650         ret = slab_alloc(s, flags, NUMA_NO_NODE, _RET_IP_);
2651
2652         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);
2653
2654         return ret;
2655 }
2656 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2657
2658 #ifdef CONFIG_NUMA
2659 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2660 {
2661         struct page *page;
2662         void *ptr = NULL;
2663
2664         flags |= __GFP_COMP | __GFP_NOTRACK;
2665         page = alloc_pages_node(node, flags, get_order(size));
2666         if (page)
2667                 ptr = page_address(page);
2668
2669         kmemleak_alloc(ptr, size, 1, flags);
2670         return ptr;
2671 }
2672
2673 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2674 {
2675         struct kmem_cache *s;
2676         void *ret;
2677
2678         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
2679                 ret = kmalloc_large_node(size, flags, node);
2680
2681                 trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
2682                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
2683                                    flags, node);
2684
2685                 return ret;
2686         }
2687
2688         s = get_slab(size, flags);
2689
2690         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2691                 return s;
2692
2693         ret = slab_alloc(s, flags, node, _RET_IP_);
2694
2695         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags, node);
2696
2697         return ret;
2698 }
2699 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2700 #endif
2701
2702 size_t ksize(const void *object)
2703 {
2704         struct page *page;
2705         struct kmem_cache *s;
2706
2707         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2708                 return 0;
2709
2710         page = virt_to_head_page(object);
2711
2712         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2713                 WARN_ON(!PageCompound(page));
2714                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2715         }
2716         s = page->slab;
2717
2718 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2719         /*
2720          * Debugging requires use of the padding between object
2721          * and whatever may come after it.
2722          */
2723         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2724                 return s->objsize;
2725
2726 #endif
2727         /*
2728          * If we have the need to store the freelist pointer
2729          * back there or track user information then we can
2730          * only use the space before that information.
2731          */
2732         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2733                 return s->inuse;
2734         /*
2735          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2736          */
2737         return s->size;
2738 }
2739 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2740
2741 void kfree(const void *x)
2742 {
2743         struct page *page;
2744         void *object = (void *)x;
2745
2746         trace_kfree(_RET_IP_, x);
2747
2748         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2749                 return;
2750
2751         page = virt_to_head_page(x);
2752         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2753                 BUG_ON(!PageCompound(page));
2754                 kmemleak_free(x);
2755                 put_page(page);
2756                 return;
2757         }
2758         slab_free(page->slab, page, object, _RET_IP_);
2759 }
2760 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2761
2762 /*
2763  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2764  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2765  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2766  * and thus they can be removed from the partial lists.
2767  *
2768  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2769  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2770  * are freed in them.
2771  */
2772 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2773 {
2774         int node;
2775         int i;
2776         struct kmem_cache_node *n;
2777         struct page *page;
2778         struct page *t;
2779         int objects = oo_objects(s->max);
2780         struct list_head *slabs_by_inuse =
2781                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * objects, GFP_KERNEL);
2782         unsigned long flags;
2783
2784         if (!slabs_by_inuse)
2785                 return -ENOMEM;
2786
2787         flush_all(s);
2788         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2789                 n = get_node(s, node);
2790
2791                 if (!n->nr_partial)
2792                         continue;
2793
2794                 for (i = 0; i < objects; i++)
2795                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2796
2797                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2798
2799                 /*
2800                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2801                  *
2802                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2803                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2804                  */
2805                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2806                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2807                                 /*
2808                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2809                                  * may have freed the last object and be
2810                                  * waiting to release the slab.
2811                                  */
2812                                 __remove_partial(n, page);
2813                                 slab_unlock(page);
2814                                 discard_slab(s, page);
2815                         } else {
2816                                 list_move(&page->lru,
2817                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2818                         }
2819                 }
2820
2821                 /*
2822                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2823                  * first and the least used slabs at the end.
2824                  */
2825                 for (i = objects - 1; i >= 0; i--)
2826                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2827
2828                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2829         }
2830
2831         kfree(slabs_by_inuse);
2832         return 0;
2833 }
2834 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2835
2836 #if defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2837 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2838 {
2839         struct kmem_cache *s;
2840
2841         down_read(&slub_lock);
2842         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2843                 kmem_cache_shrink(s);
2844         up_read(&slub_lock);
2845
2846         return 0;
2847 }
2848
2849 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2850 {
2851         struct kmem_cache_node *n;
2852         struct kmem_cache *s;
2853         struct memory_notify *marg = arg;
2854         int offline_node;
2855
2856         offline_node = marg->status_change_nid;
2857
2858         /*
2859          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2860          * for it yet.
2861          */
2862         if (offline_node < 0)
2863                 return;
2864
2865         down_read(&slub_lock);
2866         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2867                 n = get_node(s, offline_node);
2868                 if (n) {
2869                         /*
2870                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2871                          * that is going down. We were unable to free them,
2872                          * and offline_pages() function shouldn't call this
2873                          * callback. So, we must fail.
2874                          */
2875                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2876
2877                         s->node[offline_node] = NULL;
2878                         kmem_cache_free(kmem_cache_node, n);
2879                 }
2880         }
2881         up_read(&slub_lock);
2882 }
2883
2884 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2885 {
2886         struct kmem_cache_node *n;
2887         struct kmem_cache *s;
2888         struct memory_notify *marg = arg;
2889         int nid = marg->status_change_nid;
2890         int ret = 0;
2891
2892         /*
2893          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2894          * already created. Nothing to do.
2895          */
2896         if (nid < 0)
2897                 return 0;
2898
2899         /*
2900          * We are bringing a node online. No memory is available yet. We must
2901          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2902          * online.
2903          */
2904         down_read(&slub_lock);
2905         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2906                 /*
2907                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2908                  *      since memory is not yet available from the node that
2909                  *      is brought up.
2910                  */
2911                 n = kmem_cache_alloc(kmem_cache_node, GFP_KERNEL);
2912                 if (!n) {
2913                         ret = -ENOMEM;
2914                         goto out;
2915                 }
2916                 init_kmem_cache_node(n, s);
2917                 s->node[nid] = n;
2918         }
2919 out:
2920         up_read(&slub_lock);
2921         return ret;
2922 }
2923
2924 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2925                                 unsigned long action, void *arg)
2926 {
2927         int ret = 0;
2928
2929         switch (action) {
2930         case MEM_GOING_ONLINE:
2931                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2932                 break;
2933         case MEM_GOING_OFFLINE:
2934                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2935                 break;
2936         case MEM_OFFLINE:
2937         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2938                 slab_mem_offline_callback(arg);
2939                 break;
2940         case MEM_ONLINE:
2941         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2942                 break;
2943         }
2944         if (ret)
2945                 ret = notifier_from_errno(ret);
2946         else
2947                 ret = NOTIFY_OK;
2948         return ret;
2949 }
2950
2951 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2952
2953 /********************************************************************
2954  *                      Basic setup of slabs
2955  *******************************************************************/
2956
2957 /*
2958  * Used for early kmem_cache structures that were allocated using
2959  * the page allocator
2960  */
2961
2962 static void __init kmem_cache_bootstrap_fixup(struct kmem_cache *s)
2963 {
2964         int node;
2965
2966         list_add(&s->list, &slab_caches);
2967         s->refcount = -1;
2968
2969         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2970                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2971                 struct page *p;
2972
2973                 if (n) {
2974                         list_for_each_entry(p, &n->partial, lru)
2975                                 p->slab = s;
2976
2977 #ifdef CONFIG_SLAB_DEBUG
2978                         list_for_each_entry(p, &n->full, lru)
2979                                 p->slab = s;
2980 #endif
2981                 }
2982         }
2983 }
2984
2985 void __init kmem_cache_init(void)
2986 {
2987         int i;
2988         int caches = 0;
2989         struct kmem_cache *temp_kmem_cache;
2990         int order;
2991         struct kmem_cache *temp_kmem_cache_node;
2992         unsigned long kmalloc_size;
2993
2994         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, node) +
2995                                 nr_node_ids * sizeof(struct kmem_cache_node *);
2996
2997         /* Allocate two kmem_caches from the page allocator */
2998         kmalloc_size = ALIGN(kmem_size, cache_line_size());
2999         order = get_order(2 * kmalloc_size);
3000         kmem_cache = (void *)__get_free_pages(GFP_NOWAIT, order);
3001
3002         /*
3003          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
3004          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
3005          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
3006          */
3007         kmem_cache_node = (void *)kmem_cache + kmalloc_size;
3008
3009         kmem_cache_open(kmem_cache_node, "kmem_cache_node",
3010                 sizeof(struct kmem_cache_node),
3011                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3012
3013         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
3014
3015         /* Able to allocate the per node structures */
3016         slab_state = PARTIAL;
3017
3018         temp_kmem_cache = kmem_cache;
3019         kmem_cache_open(kmem_cache, "kmem_cache", kmem_size,
3020                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
3021         kmem_cache = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3022         memcpy(kmem_cache, temp_kmem_cache, kmem_size);
3023
3024         /*
3025          * Allocate kmem_cache_node properly from the kmem_cache slab.
3026          * kmem_cache_node is separately allocated so no need to
3027          * update any list pointers.
3028          */
3029         temp_kmem_cache_node = kmem_cache_node;
3030
3031         kmem_cache_node = kmem_cache_alloc(kmem_cache, GFP_NOWAIT);
3032         memcpy(kmem_cache_node, temp_kmem_cache_node, kmem_size);
3033
3034         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache_node);
3035
3036         caches++;
3037         kmem_cache_bootstrap_fixup(kmem_cache);
3038         caches++;
3039         /* Free temporary boot structure */
3040         free_pages((unsigned long)temp_kmem_cache, order);
3041
3042         /* Now we can use the kmem_cache to allocate kmalloc slabs */
3043
3044         /*
3045          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3046          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3047          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3048          *
3049          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3050          * handle the index determination for the smaller caches.
3051          *
3052          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3053          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3054          */
3055         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3056                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3057
3058         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8) {
3059                 int elem = size_index_elem(i);
3060                 if (elem >= ARRAY_SIZE(size_index))
3061                         break;
3062                 size_index[elem] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3063         }
3064
3065         if (KMALLOC_MIN_SIZE == 64) {
3066                 /*
3067                  * The 96 byte size cache is not used if the alignment
3068                  * is 64 byte.
3069                  */
3070                 for (i = 64 + 8; i <= 96; i += 8)
3071                         size_index[size_index_elem(i)] = 7;
3072         } else if (KMALLOC_MIN_SIZE == 128) {
3073                 /*
3074                  * The 192 byte sized cache is not used if the alignment
3075                  * is 128 byte. Redirect kmalloc to use the 256 byte cache
3076                  * instead.
3077                  */
3078                 for (i = 128 + 8; i <= 192; i += 8)
3079                         size_index[size_index_elem(i)] = 8;
3080         }
3081
3082         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
3083         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3084                 kmalloc_caches[1] = create_kmalloc_cache("kmalloc-96", 96, 0);
3085                 caches++;
3086         }
3087
3088         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3089                 kmalloc_caches[2] = create_kmalloc_cache("kmalloc-192", 192, 0);
3090                 caches++;
3091         }
3092
3093         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3094                 kmalloc_caches[i] = create_kmalloc_cache("kmalloc", 1 << i, 0);
3095                 caches++;
3096         }
3097
3098         slab_state = UP;
3099
3100         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3101         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 32) {
3102                 kmalloc_caches[1]->name = kstrdup(kmalloc_caches[1]->name, GFP_NOWAIT);
3103                 BUG_ON(!kmalloc_caches[1]->name);
3104         }
3105
3106         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
3107                 kmalloc_caches[2]->name = kstrdup(kmalloc_caches[2]->name, GFP_NOWAIT);
3108                 BUG_ON(!kmalloc_caches[2]->name);
3109         }
3110
3111         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3112                 char *s = kasprintf(GFP_NOWAIT, "kmalloc-%d", 1 << i);
3113
3114                 BUG_ON(!s);
3115                 kmalloc_caches[i]->name = s;
3116         }
3117
3118 #ifdef CONFIG_SMP
3119         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3120 #endif
3121
3122 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3123         for (i = 0; i < SLUB_PAGE_SHIFT; i++) {
3124                 struct kmem_cache *s = kmalloc_caches[i];
3125
3126                 if (s && s->size) {
3127                         char *name = kasprintf(GFP_NOWAIT,
3128                                  "dma-kmalloc-%d", s->objsize);
3129
3130                         BUG_ON(!name);
3131                         kmalloc_dma_caches[i] = create_kmalloc_cache(name,
3132                                 s->objsize, SLAB_CACHE_DMA);
3133                 }
3134         }
3135 #endif
3136         printk(KERN_INFO
3137                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3138                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3139                 caches, cache_line_size(),
3140                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3141                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3142 }
3143
3144 void __init kmem_cache_init_late(void)
3145 {
3146 }
3147
3148 /*
3149  * Find a mergeable slab cache
3150  */
3151 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3152 {
3153         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3154                 return 1;
3155
3156         if (s->ctor)
3157                 return 1;
3158
3159         /*
3160          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3161          */
3162         if (s->refcount < 0)
3163                 return 1;
3164
3165         return 0;
3166 }
3167
3168 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3169                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3170                 void (*ctor)(void *))
3171 {
3172         struct kmem_cache *s;
3173
3174         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3175                 return NULL;
3176
3177         if (ctor)
3178                 return NULL;
3179
3180         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3181         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3182         size = ALIGN(size, align);
3183         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3184
3185         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3186                 if (slab_unmergeable(s))
3187                         continue;
3188
3189                 if (size > s->size)
3190                         continue;
3191
3192                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3193                                 continue;
3194                 /*
3195                  * Check if alignment is compatible.
3196                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3197                  */
3198                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3199                         continue;
3200
3201                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3202                         continue;
3203
3204                 return s;
3205         }
3206         return NULL;
3207 }
3208
3209 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3210                 size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
3211 {
3212         struct kmem_cache *s;
3213         char *n;
3214
3215         if (WARN_ON(!name))
3216                 return NULL;
3217
3218         down_write(&slub_lock);
3219         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3220         if (s) {
3221                 s->refcount++;
3222                 /*
3223                  * Adjust the object sizes so that we clear
3224                  * the complete object on kzalloc.
3225                  */
3226                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3227                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3228
3229                 if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
3230                         s->refcount--;
3231                         goto err;
3232                 }
3233                 up_write(&slub_lock);
3234                 return s;
3235         }
3236
3237         n = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
3238         if (!n)
3239                 goto err;
3240
3241         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3242         if (s) {
3243                 if (kmem_cache_open(s, n,
3244                                 size, align, flags, ctor)) {
3245                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3246                         if (sysfs_slab_add(s)) {
3247                                 list_del(&s->list);
3248                                 kfree(n);
3249                                 kfree(s);
3250                                 goto err;
3251                         }
3252                         up_write(&slub_lock);
3253                         return s;
3254                 }
3255                 kfree(n);
3256                 kfree(s);
3257         }
3258 err:
3259         up_write(&slub_lock);
3260
3261         if (flags & SLAB_PANIC)
3262                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3263         else
3264                 s = NULL;
3265         return s;
3266 }
3267 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3268
3269 #ifdef CONFIG_SMP
3270 /*
3271  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3272  * necessary.
3273  */
3274 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3275                 unsigned long action, void *hcpu)
3276 {
3277         long cpu = (long)hcpu;
3278         struct kmem_cache *s;
3279         unsigned long flags;
3280
3281         switch (action) {
3282         case CPU_UP_CANCELED:
3283         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3284         case CPU_DEAD:
3285         case CPU_DEAD_FROZEN:
3286                 down_read(&slub_lock);
3287                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3288                         local_irq_save(flags);
3289                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3290                         local_irq_restore(flags);
3291                 }
3292                 up_read(&slub_lock);
3293                 break;
3294         default:
3295                 break;
3296         }
3297         return NOTIFY_OK;
3298 }
3299
3300 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3301         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3302 };
3303
3304 #endif
3305
3306 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, unsigned long caller)
3307 {
3308         struct kmem_cache *s;
3309         void *ret;
3310
3311         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
3312                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3313
3314         s = get_slab(size, gfpflags);
3315
3316         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3317                 return s;
3318
3319         ret = slab_alloc(s, gfpflags, NUMA_NO_NODE, caller);
3320
3321         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3322         trace_kmalloc(caller, ret, size, s->size, gfpflags);
3323
3324         return ret;
3325 }
3326
3327 #ifdef CONFIG_NUMA
3328 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3329                                         int node, unsigned long caller)
3330 {
3331         struct kmem_cache *s;
3332         void *ret;
3333
3334         if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE)) {
3335                 ret = kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3336
3337                 trace_kmalloc_node(caller, ret,
3338                                    size, PAGE_SIZE << get_order(size),
3339                                    gfpflags, node);
3340
3341                 return ret;
3342         }
3343
3344         s = get_slab(size, gfpflags);
3345
3346         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3347                 return s;
3348
3349         ret = slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3350
3351         /* Honor the call site pointer we recieved. */
3352         trace_kmalloc_node(caller, ret, size, s->size, gfpflags, node);
3353
3354         return ret;
3355 }
3356 #endif
3357
3358 #ifdef CONFIG_SYSFS
3359 static int count_inuse(struct page *page)
3360 {
3361         return page->inuse;
3362 }
3363
3364 static int count_total(struct page *page)
3365 {
3366         return page->objects;
3367 }
3368 #endif
3369
3370 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3371 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3372                                                 unsigned long *map)
3373 {
3374         void *p;
3375         void *addr = page_address(page);
3376
3377         if (!check_slab(s, page) ||
3378                         !on_freelist(s, page, NULL))
3379                 return 0;
3380
3381         /* Now we know that a valid freelist exists */
3382         bitmap_zero(map, page->objects);
3383
3384         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3385                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3386                 if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_INACTIVE))
3387                         return 0;
3388         }
3389
3390         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3391                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3392                         if (!check_object(s, page, p, SLUB_RED_ACTIVE))
3393                                 return 0;
3394         return 1;
3395 }
3396
3397 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3398                                                 unsigned long *map)
3399 {
3400         if (slab_trylock(page)) {
3401                 validate_slab(s, page, map);
3402                 slab_unlock(page);
3403         } else
3404                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3405                         s->name, page);
3406 }
3407
3408 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3409                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3410 {
3411         unsigned long count = 0;
3412         struct page *page;
3413         unsigned long flags;
3414
3415         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3416
3417         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3418                 validate_slab_slab(s, page, map);
3419                 count++;
3420         }
3421         if (count != n->nr_partial)
3422                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3423                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3424
3425         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3426                 goto out;
3427
3428         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3429                 validate_slab_slab(s, page, map);
3430                 count++;
3431         }
3432         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3433                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3434                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3435                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3436
3437 out:
3438         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3439         return count;
3440 }
3441
3442 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3443 {
3444         int node;
3445         unsigned long count = 0;
3446         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3447                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3448
3449         if (!map)
3450                 return -ENOMEM;
3451
3452         flush_all(s);
3453         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3454                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3455
3456                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3457         }
3458         kfree(map);
3459         return count;
3460 }
3461 /*
3462  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3463  * and freed.
3464  */
3465
3466 struct location {
3467         unsigned long count;
3468         unsigned long addr;
3469         long long sum_time;
3470         long min_time;
3471         long max_time;
3472         long min_pid;
3473         long max_pid;
3474         DECLARE_BITMAP(cpus, NR_CPUS);
3475         nodemask_t nodes;
3476 };
3477
3478 struct loc_track {
3479         unsigned long max;
3480         unsigned long count;
3481         struct location *loc;
3482 };
3483
3484 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3485 {
3486         if (t->max)
3487                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3488                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3489 }
3490
3491 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3492 {
3493         struct location *l;
3494         int order;
3495
3496         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3497
3498         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3499         if (!l)
3500                 return 0;
3501
3502         if (t->count) {
3503                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3504                 free_loc_track(t);
3505         }
3506         t->max = max;
3507         t->loc = l;
3508         return 1;
3509 }
3510
3511 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3512                                 const struct track *track)
3513 {
3514         long start, end, pos;
3515         struct location *l;
3516         unsigned long caddr;
3517         unsigned long age = jiffies - track->when;
3518
3519         start = -1;
3520         end = t->count;
3521
3522         for ( ; ; ) {
3523                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3524
3525                 /*
3526                  * There is nothing at "end". If we end up there
3527                  * we need to add something to before end.
3528                  */
3529                 if (pos == end)
3530                         break;
3531
3532                 caddr = t->loc[pos].addr;
3533                 if (track->addr == caddr) {
3534
3535                         l = &t->loc[pos];
3536                         l->count++;
3537                         if (track->when) {
3538                                 l->sum_time += age;
3539                                 if (age < l->min_time)
3540                                         l->min_time = age;
3541                                 if (age > l->max_time)
3542                                         l->max_time = age;
3543
3544                                 if (track->pid < l->min_pid)
3545                                         l->min_pid = track->pid;
3546                                 if (track->pid > l->max_pid)
3547                                         l->max_pid = track->pid;
3548
3549                                 cpumask_set_cpu(track->cpu,
3550                                                 to_cpumask(l->cpus));
3551                         }
3552                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3553                         return 1;
3554                 }
3555
3556                 if (track->addr < caddr)
3557                         end = pos;
3558                 else
3559                         start = pos;
3560         }
3561
3562         /*
3563          * Not found. Insert new tracking element.
3564          */
3565         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3566                 return 0;
3567
3568         l = t->loc + pos;
3569         if (pos < t->count)
3570                 memmove(l + 1, l,
3571                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3572         t->count++;
3573         l->count = 1;
3574         l->addr = track->addr;
3575         l->sum_time = age;
3576         l->min_time = age;
3577         l->max_time = age;
3578         l->min_pid = track->pid;
3579         l->max_pid = track->pid;
3580         cpumask_clear(to_cpumask(l->cpus));
3581         cpumask_set_cpu(track->cpu, to_cpumask(l->cpus));
3582         nodes_clear(l->nodes);
3583         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3584         return 1;
3585 }
3586
3587 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3588                 struct page *page, enum track_item alloc,
3589                 unsigned long *map)
3590 {
3591         void *addr = page_address(page);
3592         void *p;
3593
3594         bitmap_zero(map, page->objects);
3595         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3596                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3597
3598         for_each_object(p, s, addr, page->objects)
3599                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3600                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3601 }
3602
3603 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3604                                         enum track_item alloc)
3605 {
3606         int len = 0;
3607         unsigned long i;
3608         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3609         int node;
3610         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(oo_objects(s->max)) *
3611                                      sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3612
3613         if (!map || !alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3614                                      GFP_TEMPORARY)) {
3615                 kfree(map);
3616                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3617         }
3618         /* Push back cpu slabs */
3619         flush_all(s);
3620
3621         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3622                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3623                 unsigned long flags;
3624                 struct page *page;
3625
3626                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3627                         continue;
3628
3629                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3630                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3631                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3632                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3633                         process_slab(&t, s, page, alloc, map);
3634                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3635         }
3636
3637         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3638                 struct location *l = &t.loc[i];
3639
3640                 if (len > PAGE_SIZE - KSYM_SYMBOL_LEN - 100)
3641                         break;
3642                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3643
3644                 if (l->addr)
3645                         len += sprintf(buf + len, "%pS", (void *)l->addr);
3646                 else
3647                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3648
3649                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3650                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3651                                 l->min_time,
3652                                 (long)div_u64(l->sum_time, l->count),
3653                                 l->max_time);
3654                 } else
3655                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3656                                 l->min_time);
3657
3658                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3659                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3660                                 l->min_pid, l->max_pid);
3661                 else
3662                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3663                                 l->min_pid);
3664
3665                 if (num_online_cpus() > 1 &&
3666                                 !cpumask_empty(to_cpumask(l->cpus)) &&
3667                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3668                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3669                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3670                                                  to_cpumask(l->cpus));
3671                 }
3672
3673                 if (nr_online_nodes > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3674                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3675                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3676                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3677                                         l->nodes);
3678                 }
3679
3680                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3681         }
3682
3683         free_loc_track(&t);
3684         kfree(map);
3685         if (!t.count)
3686                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3687         return len;
3688 }
3689 #endif
3690
3691 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3692 static void resiliency_test(void)
3693 {
3694         u8 *p;
3695
3696         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 16 || SLUB_PAGE_SHIFT < 10);
3697
3698         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3699         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3700         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3701
3702         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3703         p[16] = 0x12;
3704         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3705                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3706
3707         validate_slab_cache(kmalloc_caches[4]);
3708
3709         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3710         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3711         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3712         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3713                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3714         printk(KERN_ERR
3715                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3716
3717         validate_slab_cache(kmalloc_caches[5]);
3718         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3719         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3720         *p = 0x56;
3721         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3722                                                                         p);
3723         printk(KERN_ERR
3724                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3725         validate_slab_cache(kmalloc_caches[6]);
3726
3727         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3728         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3729         kfree(p);
3730         *p = 0x78;
3731         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3732         validate_slab_cache(kmalloc_caches[7]);
3733
3734         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3735         kfree(p);
3736         p[50] = 0x9a;
3737         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3738                         p);
3739         validate_slab_cache(kmalloc_caches[8]);
3740
3741         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3742         kfree(p);
3743         p[512] = 0xab;
3744         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3745         validate_slab_cache(kmalloc_caches[9]);
3746 }
3747 #else
3748 #ifdef CONFIG_SYSFS
3749 static void resiliency_test(void) {};
3750 #endif
3751 #endif
3752
3753 #ifdef CONFIG_SYSFS
3754 enum slab_stat_type {
3755         SL_ALL,                 /* All slabs */
3756         SL_PARTIAL,             /* Only partially allocated slabs */
3757         SL_CPU,                 /* Only slabs used for cpu caches */
3758         SL_OBJECTS,             /* Determine allocated objects not slabs */
3759         SL_TOTAL                /* Determine object capacity not slabs */
3760 };
3761
3762 #define SO_ALL          (1 << SL_ALL)
3763 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3764 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3765 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3766 #define SO_TOTAL        (1 << SL_TOTAL)
3767
3768 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3769                             char *buf, unsigned long flags)
3770 {
3771         unsigned long total = 0;
3772         int node;
3773         int x;
3774         unsigned long *nodes;
3775         unsigned long *per_cpu;
3776
3777         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3778         if (!nodes)
3779                 return -ENOMEM;
3780         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3781
3782         if (flags & SO_CPU) {
3783                 int cpu;
3784
3785                 for_each_possible_cpu(cpu) {
3786                         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu);
3787
3788                         if (!c || c->node < 0)
3789                                 continue;
3790
3791                         if (c->page) {
3792                                         if (flags & SO_TOTAL)
3793                                                 x = c->page->objects;
3794                                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3795                                         x = c->page->inuse;
3796                                 else
3797                                         x = 1;
3798
3799                                 total += x;
3800                                 nodes[c->node] += x;
3801                         }
3802                         per_cpu[c->node]++;
3803                 }
3804         }
3805
3806         lock_memory_hotplug();
3807 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3808         if (flags & SO_ALL) {
3809                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3810                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3811
3812                 if (flags & SO_TOTAL)
3813                         x = atomic_long_read(&n->total_objects);
3814                 else if (flags & SO_OBJECTS)
3815                         x = atomic_long_read(&n->total_objects) -
3816                                 count_partial(n, count_free);
3817
3818                         else
3819                                 x = atomic_long_read(&n->nr_slabs);
3820                         total += x;
3821                         nodes[node] += x;
3822                 }
3823
3824         } else
3825 #endif
3826         if (flags & SO_PARTIAL) {
3827                 for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3828                         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3829
3830                         if (flags & SO_TOTAL)
3831                                 x = count_partial(n, count_total);
3832                         else if (flags & SO_OBJECTS)
3833                                 x = count_partial(n, count_inuse);
3834                         else
3835                                 x = n->nr_partial;
3836                         total += x;
3837                         nodes[node] += x;
3838                 }
3839         }
3840         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3841 #ifdef CONFIG_NUMA
3842         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3843                 if (nodes[node])
3844                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3845                                         node, nodes[node]);
3846 #endif
3847         unlock_memory_hotplug();
3848         kfree(nodes);
3849         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3850 }
3851
3852 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
3853 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3854 {
3855         int node;
3856
3857         for_each_online_node(node) {
3858                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3859
3860                 if (!n)
3861                         continue;
3862
3863                 if (atomic_long_read(&n->total_objects))
3864                         return 1;
3865         }
3866         return 0;
3867 }
3868 #endif
3869
3870 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3871 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3872
3873 struct slab_attribute {
3874         struct attribute attr;
3875         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3876         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3877 };
3878
3879 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3880         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3881
3882 #define SLAB_ATTR(_name) \
3883         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3884         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3885
3886 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3887 {
3888         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3889 }
3890 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3891
3892 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3893 {
3894         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3895 }
3896 SLAB_ATTR_RO(align);
3897
3898 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3899 {
3900         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3901 }
3902 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3903
3904 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3905 {
3906         return sprintf(buf, "%d\n", oo_objects(s->oo));
3907 }
3908 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3909
3910 static ssize_t order_store(struct kmem_cache *s,
3911                                 const char *buf, size_t length)
3912 {
3913         unsigned long order;
3914         int err;
3915
3916         err = strict_strtoul(buf, 10, &order);
3917         if (err)
3918                 return err;
3919
3920         if (order > slub_max_order || order < slub_min_order)
3921                 return -EINVAL;
3922
3923         calculate_sizes(s, order);
3924         return length;
3925 }
3926
3927 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3928 {
3929         return sprintf(buf, "%d\n", oo_order(s->oo));
3930 }
3931 SLAB_ATTR(order);
3932
3933 static ssize_t min_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3934 {
3935         return sprintf(buf, "%lu\n", s->min_partial);
3936 }
3937
3938 static ssize_t min_partial_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3939                                  size_t length)
3940 {
3941         unsigned long min;
3942         int err;
3943
3944         err = strict_strtoul(buf, 10, &min);
3945         if (err)
3946                 return err;
3947
3948         set_min_partial(s, min);
3949         return length;
3950 }
3951 SLAB_ATTR(min_partial);
3952
3953 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3954 {
3955         if (!s->ctor)
3956                 return 0;
3957         return sprintf(buf, "%pS\n", s->ctor);
3958 }
3959 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3960
3961 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3962 {
3963         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3964 }
3965 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3966
3967 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3968 {
3969         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3970 }
3971 SLAB_ATTR_RO(partial);
3972
3973 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3974 {
3975         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3976 }
3977 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3978
3979 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3980 {
3981         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_OBJECTS);
3982 }
3983 SLAB_ATTR_RO(objects);
3984
3985 static ssize_t objects_partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3986 {
3987         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL|SO_OBJECTS);
3988 }
3989 SLAB_ATTR_RO(objects_partial);
3990
3991 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3992 {
3993         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3994 }
3995
3996 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3997                                 const char *buf, size_t length)
3998 {
3999         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4000         if (buf[0] == '1')
4001                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
4002         return length;
4003 }
4004 SLAB_ATTR(reclaim_account);
4005
4006 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4007 {
4008         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
4009 }
4010 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
4011
4012 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4013 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4014 {
4015         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
4016 }
4017 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
4018 #endif
4019
4020 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4021 {
4022         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
4023 }
4024 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
4025
4026 static ssize_t reserved_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4027 {
4028         return sprintf(buf, "%d\n", s->reserved);
4029 }
4030 SLAB_ATTR_RO(reserved);
4031
4032 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4033 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4034 {
4035         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL);
4036 }
4037 SLAB_ATTR_RO(slabs);
4038
4039 static ssize_t total_objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4040 {
4041         return show_slab_objects(s, buf, SO_ALL|SO_TOTAL);
4042 }
4043 SLAB_ATTR_RO(total_objects);
4044
4045 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4046 {
4047         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
4048 }
4049
4050 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
4051                                 const char *buf, size_t length)
4052 {
4053         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
4054         if (buf[0] == '1')
4055                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
4056         return length;
4057 }
4058 SLAB_ATTR(sanity_checks);
4059
4060 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4061 {
4062         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
4063 }
4064
4065 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4066                                                         size_t length)
4067 {
4068         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
4069         if (buf[0] == '1')
4070                 s->flags |= SLAB_TRACE;
4071         return length;
4072 }
4073 SLAB_ATTR(trace);
4074
4075 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4076 {
4077         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
4078 }
4079
4080 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
4081                                 const char *buf, size_t length)
4082 {
4083         if (any_slab_objects(s))
4084                 return -EBUSY;
4085
4086         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
4087         if (buf[0] == '1')
4088                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
4089         calculate_sizes(s, -1);
4090         return length;
4091 }
4092 SLAB_ATTR(red_zone);
4093
4094 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4095 {
4096         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
4097 }
4098
4099 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
4100                                 const char *buf, size_t length)
4101 {
4102         if (any_slab_objects(s))
4103                 return -EBUSY;
4104
4105         s->flags &= ~SLAB_POISON;
4106         if (buf[0] == '1')
4107                 s->flags |= SLAB_POISON;
4108         calculate_sizes(s, -1);
4109         return length;
4110 }
4111 SLAB_ATTR(poison);
4112
4113 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4114 {
4115         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
4116 }
4117
4118 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
4119                                 const char *buf, size_t length)
4120 {
4121         if (any_slab_objects(s))
4122                 return -EBUSY;
4123
4124         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
4125         if (buf[0] == '1')
4126                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
4127         calculate_sizes(s, -1);
4128         return length;
4129 }
4130 SLAB_ATTR(store_user);
4131
4132 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4133 {
4134         return 0;
4135 }
4136
4137 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
4138                         const char *buf, size_t length)
4139 {
4140         int ret = -EINVAL;
4141
4142         if (buf[0] == '1') {
4143                 ret = validate_slab_cache(s);
4144                 if (ret >= 0)
4145                         ret = length;
4146         }
4147         return ret;
4148 }
4149 SLAB_ATTR(validate);
4150
4151 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4152 {
4153         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4154                 return -ENOSYS;
4155         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4156 }
4157 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4158
4159 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4160 {
4161         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4162                 return -ENOSYS;
4163         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4164 }
4165 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4166 #endif /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
4167
4168 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4169 static ssize_t failslab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4170 {
4171         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_FAILSLAB));
4172 }
4173
4174 static ssize_t failslab_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
4175                                                         size_t length)
4176 {
4177         s->flags &= ~SLAB_FAILSLAB;
4178         if (buf[0] == '1')
4179                 s->flags |= SLAB_FAILSLAB;
4180         return length;
4181 }
4182 SLAB_ATTR(failslab);
4183 #endif
4184
4185 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4186 {
4187         return 0;
4188 }
4189
4190 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
4191                         const char *buf, size_t length)
4192 {
4193         if (buf[0] == '1') {
4194                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
4195
4196                 if (rc)
4197                         return rc;
4198         } else
4199                 return -EINVAL;
4200         return length;
4201 }
4202 SLAB_ATTR(shrink);
4203
4204 #ifdef CONFIG_NUMA
4205 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4206 {
4207         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4208 }
4209
4210 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4211                                 const char *buf, size_t length)
4212 {
4213         unsigned long ratio;
4214         int err;
4215
4216         err = strict_strtoul(buf, 10, &ratio);
4217         if (err)
4218                 return err;
4219
4220         if (ratio <= 100)
4221                 s->remote_node_defrag_ratio = ratio * 10;
4222
4223         return length;
4224 }
4225 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4226 #endif
4227
4228 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4229 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4230 {
4231         unsigned long sum  = 0;
4232         int cpu;
4233         int len;
4234         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4235
4236         if (!data)
4237                 return -ENOMEM;
4238
4239         for_each_online_cpu(cpu) {
4240                 unsigned x = per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si];
4241
4242                 data[cpu] = x;
4243                 sum += x;
4244         }
4245
4246         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4247
4248 #ifdef CONFIG_SMP
4249         for_each_online_cpu(cpu) {
4250                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4251                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4252         }
4253 #endif
4254         kfree(data);
4255         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4256 }
4257
4258 static void clear_stat(struct kmem_cache *s, enum stat_item si)
4259 {
4260         int cpu;
4261
4262         for_each_online_cpu(cpu)
4263                 per_cpu_ptr(s->cpu_slab, cpu)->stat[si] = 0;
4264 }
4265
4266 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4267 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4268 {                                                               \
4269         return show_stat(s, buf, si);                           \
4270 }                                                               \
4271 static ssize_t text##_store(struct kmem_cache *s,               \
4272                                 const char *buf, size_t length) \
4273 {                                                               \
4274         if (buf[0] != '0')                                      \
4275                 return -EINVAL;                                 \
4276         clear_stat(s, si);                                      \
4277         return length;                                          \
4278 }                                                               \
4279 SLAB_ATTR(text);                                                \
4280
4281 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4282 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4283 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4284 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4285 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4286 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4287 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4288 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4289 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4290 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4291 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4292 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4293 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4294 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4295 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4296 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4297 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4298 STAT_ATTR(ORDER_FALLBACK, order_fallback);
4299 #endif
4300
4301 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4302         &slab_size_attr.attr,
4303         &object_size_attr.attr,
4304         &objs_per_slab_attr.attr,
4305         &order_attr.attr,
4306         &min_partial_attr.attr,
4307         &objects_attr.attr,
4308         &objects_partial_attr.attr,
4309         &partial_attr.attr,
4310         &cpu_slabs_attr.attr,
4311         &ctor_attr.attr,
4312         &aliases_attr.attr,
4313         &align_attr.attr,
4314         &hwcache_align_attr.attr,
4315         &reclaim_account_attr.attr,
4316         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4317         &shrink_attr.attr,
4318         &reserved_attr.attr,
4319 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
4320         &total_objects_attr.attr,
4321         &slabs_attr.attr,
4322         &sanity_checks_attr.attr,
4323         &trace_attr.attr,
4324         &red_zone_attr.attr,
4325         &poison_attr.attr,
4326         &store_user_attr.attr,
4327         &validate_attr.attr,
4328         &alloc_calls_attr.attr,
4329         &free_calls_attr.attr,
4330 #endif
4331 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4332         &cache_dma_attr.attr,
4333 #endif
4334 #ifdef CONFIG_NUMA
4335         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4336 #endif
4337 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4338         &alloc_fastpath_attr.attr,
4339         &alloc_slowpath_attr.attr,
4340         &free_fastpath_attr.attr,
4341         &free_slowpath_attr.attr,
4342         &free_frozen_attr.attr,
4343         &free_add_partial_attr.attr,
4344         &free_remove_partial_attr.attr,
4345         &alloc_from_partial_attr.attr,
4346         &alloc_slab_attr.attr,
4347         &alloc_refill_attr.attr,
4348         &free_slab_attr.attr,
4349         &cpuslab_flush_attr.attr,
4350         &deactivate_full_attr.attr,
4351         &deactivate_empty_attr.attr,
4352         &deactivate_to_head_attr.attr,
4353         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4354         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4355         &order_fallback_attr.attr,
4356 #endif
4357 #ifdef CONFIG_FAILSLAB
4358         &failslab_attr.attr,
4359 #endif
4360
4361         NULL
4362 };
4363
4364 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4365         .attrs = slab_attrs,
4366 };
4367
4368 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4369                                 struct attribute *attr,
4370                                 char *buf)
4371 {
4372         struct slab_attribute *attribute;
4373         struct kmem_cache *s;
4374         int err;
4375
4376         attribute = to_slab_attr(attr);
4377         s = to_slab(kobj);
4378
4379         if (!attribute->show)
4380                 return -EIO;
4381
4382         err = attribute->show(s, buf);
4383
4384         return err;
4385 }
4386
4387 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4388                                 struct attribute *attr,
4389                                 const char *buf, size_t len)
4390 {
4391         struct slab_attribute *attribute;
4392         struct kmem_cache *s;
4393         int err;
4394
4395         attribute = to_slab_attr(attr);
4396         s = to_slab(kobj);
4397
4398         if (!attribute->store)
4399                 return -EIO;
4400
4401         err = attribute->store(s, buf, len);
4402
4403         return err;
4404 }
4405
4406 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4407 {
4408         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4409
4410         kfree(s->name);
4411         kfree(s);
4412 }
4413
4414 static const struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4415         .show = slab_attr_show,
4416         .store = slab_attr_store,
4417 };
4418
4419 static struct kobj_type slab_ktype = {
4420         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4421         .release = kmem_cache_release
4422 };
4423
4424 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4425 {
4426         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4427
4428         if (ktype == &slab_ktype)
4429                 return 1;
4430         return 0;
4431 }
4432
4433 static const struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4434         .filter = uevent_filter,
4435 };
4436
4437 static struct kset *slab_kset;
4438
4439 #define ID_STR_LENGTH 64
4440
4441 /* Create a unique string id for a slab cache:
4442  *
4443  * Format       :[flags-]size
4444  */
4445 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4446 {
4447         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4448         char *p = name;
4449
4450         BUG_ON(!name);
4451
4452         *p++ = ':';
4453         /*
4454          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4455          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4456          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4457          * are matched during merging to guarantee that the id is
4458          * unique.
4459          */
4460         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4461                 *p++ = 'd';
4462         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4463                 *p++ = 'a';
4464         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4465                 *p++ = 'F';
4466         if (!(s->flags & SLAB_NOTRACK))
4467                 *p++ = 't';
4468         if (p != name + 1)
4469                 *p++ = '-';
4470         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4471         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4472         return name;
4473 }
4474
4475 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4476 {
4477         int err;
4478         const char *name;
4479         int unmergeable;
4480
4481         if (slab_state < SYSFS)
4482                 /* Defer until later */
4483                 return 0;
4484
4485         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4486         if (unmergeable) {
4487                 /*
4488                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4489                  * This is typically the case for debug situations. In that
4490                  * case we can catch duplicate names easily.
4491                  */
4492                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4493                 name = s->name;
4494         } else {
4495                 /*
4496                  * Create a unique name for the slab as a target
4497                  * for the symlinks.
4498                  */
4499                 name = create_unique_id(s);
4500         }
4501
4502         s->kobj.kset = slab_kset;
4503         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4504         if (err) {
4505                 kobject_put(&s->kobj);
4506                 return err;
4507         }
4508
4509         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4510         if (err) {
4511                 kobject_del(&s->kobj);
4512                 kobject_put(&s->kobj);
4513                 return err;
4514         }
4515         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4516         if (!unmergeable) {
4517                 /* Setup first alias */
4518                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4519                 kfree(name);
4520         }
4521         return 0;
4522 }
4523
4524 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4525 {
4526         if (slab_state < SYSFS)
4527                 /*
4528                  * Sysfs has not been setup yet so no need to remove the
4529                  * cache from sysfs.
4530                  */
4531                 return;
4532
4533         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4534         kobject_del(&s->kobj);
4535         kobject_put(&s->kobj);
4536 }
4537
4538 /*
4539  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4540  * available lest we lose that information.
4541  */
4542 struct saved_alias {
4543         struct kmem_cache *s;
4544         const char *name;
4545         struct saved_alias *next;
4546 };
4547
4548 static struct saved_alias *alias_list;
4549
4550 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4551 {
4552         struct saved_alias *al;
4553
4554         if (slab_state == SYSFS) {
4555                 /*
4556                  * If we have a leftover link then remove it.
4557                  */
4558                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4559                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4560         }
4561
4562         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4563         if (!al)
4564                 return -ENOMEM;
4565
4566         al->s = s;
4567         al->name = name;
4568         al->next = alias_list;
4569         alias_list = al;
4570         return 0;
4571 }
4572
4573 static int __init slab_sysfs_init(void)
4574 {
4575         struct kmem_cache *s;
4576         int err;
4577
4578         down_write(&slub_lock);
4579
4580         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4581         if (!slab_kset) {
4582                 up_write(&slub_lock);
4583                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4584                 return -ENOSYS;
4585         }
4586
4587         slab_state = SYSFS;
4588
4589         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4590                 err = sysfs_slab_add(s);
4591                 if (err)
4592                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4593                                                 " to sysfs\n", s->name);
4594         }
4595
4596         while (alias_list) {
4597                 struct saved_alias *al = alias_list;
4598
4599                 alias_list = alias_list->next;
4600                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4601                 if (err)
4602                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4603                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4604                 kfree(al);
4605         }
4606
4607         up_write(&slub_lock);
4608         resiliency_test();
4609         return 0;
4610 }
4611
4612 __initcall(slab_sysfs_init);
4613 #endif /* CONFIG_SYSFS */
4614
4615 /*
4616  * The /proc/slabinfo ABI
4617  */
4618 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4619 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4620 {
4621         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4622         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4623                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4624         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4625         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4626         seq_putc(m, '\n');
4627 }
4628
4629 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4630 {
4631         loff_t n = *pos;
4632
4633         down_read(&slub_lock);
4634         if (!n)
4635                 print_slabinfo_header(m);
4636
4637         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4638 }
4639
4640 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4641 {
4642         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4643 }
4644
4645 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4646 {
4647         up_read(&slub_lock);
4648 }
4649
4650 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4651 {
4652         unsigned long nr_partials = 0;
4653         unsigned long nr_slabs = 0;
4654         unsigned long nr_inuse = 0;
4655         unsigned long nr_objs = 0;
4656         unsigned long nr_free = 0;
4657         struct kmem_cache *s;
4658         int node;
4659
4660         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4661
4662         for_each_online_node(node) {
4663                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4664
4665                 if (!n)
4666                         continue;
4667
4668                 nr_partials += n->nr_partial;
4669                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4670                 nr_objs += atomic_long_read(&n->total_objects);
4671                 nr_free += count_partial(n, count_free);
4672         }
4673
4674         nr_inuse = nr_objs - nr_free;
4675
4676         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4677                    nr_objs, s->size, oo_objects(s->oo),
4678                    (1 << oo_order(s->oo)));
4679         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4680         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4681                    0UL);
4682         seq_putc(m, '\n');
4683         return 0;
4684 }
4685
4686 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4687         .start = s_start,
4688         .next = s_next,
4689         .stop = s_stop,
4690         .show = s_show,
4691 };
4692
4693 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4694 {
4695         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4696 }
4697
4698 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4699         .open           = slabinfo_open,
4700         .read           = seq_read,
4701         .llseek         = seq_lseek,
4702         .release        = seq_release,
4703 };
4704
4705 static int __init slab_proc_init(void)
4706 {
4707         proc_create("slabinfo", S_IRUGO, NULL, &proc_slabinfo_operations);
4708         return 0;
4709 }
4710 module_init(slab_proc_init);
4711 #endif /* CONFIG_SLABINFO */