slab: Remove some accessors
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / mm / slab.c
1 /*
2  * linux/mm/slab.c
3  * Written by Mark Hemment, 1996/97.
4  * (markhe@nextd.demon.co.uk)
5  *
6  * kmem_cache_destroy() + some cleanup - 1999 Andrea Arcangeli
7  *
8  * Major cleanup, different bufctl logic, per-cpu arrays
9  *      (c) 2000 Manfred Spraul
10  *
11  * Cleanup, make the head arrays unconditional, preparation for NUMA
12  *      (c) 2002 Manfred Spraul
13  *
14  * An implementation of the Slab Allocator as described in outline in;
15  *      UNIX Internals: The New Frontiers by Uresh Vahalia
16  *      Pub: Prentice Hall      ISBN 0-13-101908-2
17  * or with a little more detail in;
18  *      The Slab Allocator: An Object-Caching Kernel Memory Allocator
19  *      Jeff Bonwick (Sun Microsystems).
20  *      Presented at: USENIX Summer 1994 Technical Conference
21  *
22  * The memory is organized in caches, one cache for each object type.
23  * (e.g. inode_cache, dentry_cache, buffer_head, vm_area_struct)
24  * Each cache consists out of many slabs (they are small (usually one
25  * page long) and always contiguous), and each slab contains multiple
26  * initialized objects.
27  *
28  * This means, that your constructor is used only for newly allocated
29  * slabs and you must pass objects with the same initializations to
30  * kmem_cache_free.
31  *
32  * Each cache can only support one memory type (GFP_DMA, GFP_HIGHMEM,
33  * normal). If you need a special memory type, then must create a new
34  * cache for that memory type.
35  *
36  * In order to reduce fragmentation, the slabs are sorted in 3 groups:
37  *   full slabs with 0 free objects
38  *   partial slabs
39  *   empty slabs with no allocated objects
40  *
41  * If partial slabs exist, then new allocations come from these slabs,
42  * otherwise from empty slabs or new slabs are allocated.
43  *
44  * kmem_cache_destroy() CAN CRASH if you try to allocate from the cache
45  * during kmem_cache_destroy(). The caller must prevent concurrent allocs.
46  *
47  * Each cache has a short per-cpu head array, most allocs
48  * and frees go into that array, and if that array overflows, then 1/2
49  * of the entries in the array are given back into the global cache.
50  * The head array is strictly LIFO and should improve the cache hit rates.
51  * On SMP, it additionally reduces the spinlock operations.
52  *
53  * The c_cpuarray may not be read with enabled local interrupts -
54  * it's changed with a smp_call_function().
55  *
56  * SMP synchronization:
57  *  constructors and destructors are called without any locking.
58  *  Several members in struct kmem_cache and struct slab never change, they
59  *      are accessed without any locking.
60  *  The per-cpu arrays are never accessed from the wrong cpu, no locking,
61  *      and local interrupts are disabled so slab code is preempt-safe.
62  *  The non-constant members are protected with a per-cache irq spinlock.
63  *
64  * Many thanks to Mark Hemment, who wrote another per-cpu slab patch
65  * in 2000 - many ideas in the current implementation are derived from
66  * his patch.
67  *
68  * Further notes from the original documentation:
69  *
70  * 11 April '97.  Started multi-threading - markhe
71  *      The global cache-chain is protected by the mutex 'cache_chain_mutex'.
72  *      The sem is only needed when accessing/extending the cache-chain, which
73  *      can never happen inside an interrupt (kmem_cache_create(),
74  *      kmem_cache_shrink() and kmem_cache_reap()).
75  *
76  *      At present, each engine can be growing a cache.  This should be blocked.
77  *
78  * 15 March 2005. NUMA slab allocator.
79  *      Shai Fultheim <shai@scalex86.org>.
80  *      Shobhit Dayal <shobhit@calsoftinc.com>
81  *      Alok N Kataria <alokk@calsoftinc.com>
82  *      Christoph Lameter <christoph@lameter.com>
83  *
84  *      Modified the slab allocator to be node aware on NUMA systems.
85  *      Each node has its own list of partial, free and full slabs.
86  *      All object allocations for a node occur from node specific slab lists.
87  */
88
89 #include        <linux/slab.h>
90 #include        <linux/mm.h>
91 #include        <linux/poison.h>
92 #include        <linux/swap.h>
93 #include        <linux/cache.h>
94 #include        <linux/interrupt.h>
95 #include        <linux/init.h>
96 #include        <linux/compiler.h>
97 #include        <linux/cpuset.h>
98 #include        <linux/proc_fs.h>
99 #include        <linux/seq_file.h>
100 #include        <linux/notifier.h>
101 #include        <linux/kallsyms.h>
102 #include        <linux/cpu.h>
103 #include        <linux/sysctl.h>
104 #include        <linux/module.h>
105 #include        <linux/rcupdate.h>
106 #include        <linux/string.h>
107 #include        <linux/uaccess.h>
108 #include        <linux/nodemask.h>
109 #include        <linux/kmemleak.h>
110 #include        <linux/mempolicy.h>
111 #include        <linux/mutex.h>
112 #include        <linux/fault-inject.h>
113 #include        <linux/rtmutex.h>
114 #include        <linux/reciprocal_div.h>
115 #include        <linux/debugobjects.h>
116 #include        <linux/kmemcheck.h>
117 #include        <linux/memory.h>
118 #include        <linux/prefetch.h>
119
120 #include        <asm/cacheflush.h>
121 #include        <asm/tlbflush.h>
122 #include        <asm/page.h>
123
124 #include <trace/events/kmem.h>
125
126 /*
127  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
128  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
129  *
130  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
131  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
132  *
133  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
134  */
135
136 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
137 #define DEBUG           1
138 #define STATS           1
139 #define FORCED_DEBUG    1
140 #else
141 #define DEBUG           0
142 #define STATS           0
143 #define FORCED_DEBUG    0
144 #endif
145
146 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
147 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
148 #define REDZONE_ALIGN           max(BYTES_PER_WORD, __alignof__(unsigned long long))
149
150 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
151 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
152 #endif
153
154 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
155 #if DEBUG
156 # define CREATE_MASK    (SLAB_RED_ZONE | \
157                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
158                          SLAB_CACHE_DMA | \
159                          SLAB_STORE_USER | \
160                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
161                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD | \
162                          SLAB_DEBUG_OBJECTS | SLAB_NOLEAKTRACE | SLAB_NOTRACK)
163 #else
164 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
165                          SLAB_CACHE_DMA | \
166                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
167                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD | \
168                          SLAB_DEBUG_OBJECTS | SLAB_NOLEAKTRACE | SLAB_NOTRACK)
169 #endif
170
171 /*
172  * kmem_bufctl_t:
173  *
174  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
175  * linked offsets.
176  *
177  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
178  * slab an object belongs to.
179  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
180  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
181  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
182  * that does not use off-slab slabs.
183  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
184  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
185  * to have too many per slab.
186  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
187  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
188  */
189
190 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
191 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
192 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
193 #define BUFCTL_ACTIVE   (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
194 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-3)
195
196 /*
197  * struct slab_rcu
198  *
199  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
200  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
201  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
202  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
203  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
204  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
205  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
206  *
207  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
208  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
209  */
210 struct slab_rcu {
211         struct rcu_head head;
212         struct kmem_cache *cachep;
213         void *addr;
214 };
215
216 /*
217  * struct slab
218  *
219  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
220  * for a slab, or allocated from an general cache.
221  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
222  */
223 struct slab {
224         union {
225                 struct {
226                         struct list_head list;
227                         unsigned long colouroff;
228                         void *s_mem;            /* including colour offset */
229                         unsigned int inuse;     /* num of objs active in slab */
230                         kmem_bufctl_t free;
231                         unsigned short nodeid;
232                 };
233                 struct slab_rcu __slab_cover_slab_rcu;
234         };
235 };
236
237 /*
238  * struct array_cache
239  *
240  * Purpose:
241  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
242  * - reduce the number of linked list operations
243  * - reduce spinlock operations
244  *
245  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
246  * footprint.
247  *
248  */
249 struct array_cache {
250         unsigned int avail;
251         unsigned int limit;
252         unsigned int batchcount;
253         unsigned int touched;
254         spinlock_t lock;
255         void *entry[];  /*
256                          * Must have this definition in here for the proper
257                          * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
258                          * the entries.
259                          */
260 };
261
262 /*
263  * bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore, but the
264  * cpuarrays are allocated from the generic caches...
265  */
266 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
267 struct arraycache_init {
268         struct array_cache cache;
269         void *entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
270 };
271
272 /*
273  * The slab lists for all objects.
274  */
275 struct kmem_list3 {
276         struct list_head slabs_partial; /* partial list first, better asm code */
277         struct list_head slabs_full;
278         struct list_head slabs_free;
279         unsigned long free_objects;
280         unsigned int free_limit;
281         unsigned int colour_next;       /* Per-node cache coloring */
282         spinlock_t list_lock;
283         struct array_cache *shared;     /* shared per node */
284         struct array_cache **alien;     /* on other nodes */
285         unsigned long next_reap;        /* updated without locking */
286         int free_touched;               /* updated without locking */
287 };
288
289 /*
290  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
291  */
292 #define NUM_INIT_LISTS (3 * MAX_NUMNODES)
293 static struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
294 #define CACHE_CACHE 0
295 #define SIZE_AC MAX_NUMNODES
296 #define SIZE_L3 (2 * MAX_NUMNODES)
297
298 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
299                         struct kmem_list3 *l3, int tofree);
300 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int len,
301                         int node);
302 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp);
303 static void cache_reap(struct work_struct *unused);
304
305 /*
306  * This function must be completely optimized away if a constant is passed to
307  * it.  Mostly the same as what is in linux/slab.h except it returns an index.
308  */
309 static __always_inline int index_of(const size_t size)
310 {
311         extern void __bad_size(void);
312
313         if (__builtin_constant_p(size)) {
314                 int i = 0;
315
316 #define CACHE(x) \
317         if (size <=x) \
318                 return i; \
319         else \
320                 i++;
321 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
322 #undef CACHE
323                 __bad_size();
324         } else
325                 __bad_size();
326         return 0;
327 }
328
329 static int slab_early_init = 1;
330
331 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
332 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
333
334 static void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
335 {
336         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
337         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
338         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
339         parent->shared = NULL;
340         parent->alien = NULL;
341         parent->colour_next = 0;
342         spin_lock_init(&parent->list_lock);
343         parent->free_objects = 0;
344         parent->free_touched = 0;
345 }
346
347 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)                          \
348         do {                                                            \
349                 INIT_LIST_HEAD(listp);                                  \
350                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
351         } while (0)
352
353 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                             \
354         do {                                                            \
355         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
356         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
357         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
358         } while (0)
359
360 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
361 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
362
363 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
364 /*
365  * Optimization question: fewer reaps means less probability for unnessary
366  * cpucache drain/refill cycles.
367  *
368  * OTOH the cpuarrays can contain lots of objects,
369  * which could lock up otherwise freeable slabs.
370  */
371 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
372 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
373
374 #if STATS
375 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
376 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
377 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
378 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
379 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   ((x)->reaped += (y))
380 #define STATS_SET_HIGH(x)                                               \
381         do {                                                            \
382                 if ((x)->num_active > (x)->high_mark)                   \
383                         (x)->high_mark = (x)->num_active;               \
384         } while (0)
385 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
386 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
387 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
388 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   ((x)->node_overflow++)
389 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i)                                        \
390         do {                                                            \
391                 if ((x)->max_freeable < i)                              \
392                         (x)->max_freeable = i;                          \
393         } while (0)
394 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
395 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
396 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
397 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
398 #else
399 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
400 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
401 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
402 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
403 #define STATS_ADD_REAPED(x,y)   do { (void)(y); } while (0)
404 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
405 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
406 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
407 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
408 #define STATS_INC_ACOVERFLOW(x)   do { } while (0)
409 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) do { } while (0)
410 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
411 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
412 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
413 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
414 #endif
415
416 #if DEBUG
417
418 /*
419  * memory layout of objects:
420  * 0            : objp
421  * 0 .. cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
422  *              the end of an object is aligned with the end of the real
423  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
424  * cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD .. cachep->obj_offset - 1:
425  *              redzone word.
426  * cachep->obj_offset: The real object.
427  * cachep->buffer_size - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
428  * cachep->buffer_size - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address
429  *                                      [BYTES_PER_WORD long]
430  */
431 static int obj_offset(struct kmem_cache *cachep)
432 {
433         return cachep->obj_offset;
434 }
435
436 static int obj_size(struct kmem_cache *cachep)
437 {
438         return cachep->obj_size;
439 }
440
441 static unsigned long long *dbg_redzone1(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
442 {
443         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
444         return (unsigned long long*) (objp + obj_offset(cachep) -
445                                       sizeof(unsigned long long));
446 }
447
448 static unsigned long long *dbg_redzone2(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
449 {
450         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
451         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
452                 return (unsigned long long *)(objp + cachep->buffer_size -
453                                               sizeof(unsigned long long) -
454                                               REDZONE_ALIGN);
455         return (unsigned long long *) (objp + cachep->buffer_size -
456                                        sizeof(unsigned long long));
457 }
458
459 static void **dbg_userword(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
460 {
461         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
462         return (void **)(objp + cachep->buffer_size - BYTES_PER_WORD);
463 }
464
465 #else
466
467 #define obj_offset(x)                   0
468 #define obj_size(cachep)                (cachep->buffer_size)
469 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long long *)NULL;})
470 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long long *)NULL;})
471 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
472
473 #endif
474
475 #ifdef CONFIG_TRACING
476 size_t slab_buffer_size(struct kmem_cache *cachep)
477 {
478         return cachep->buffer_size;
479 }
480 EXPORT_SYMBOL(slab_buffer_size);
481 #endif
482
483 /*
484  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab or
485  * overridden on the command line.
486  */
487 #define SLAB_MAX_ORDER_HI       1
488 #define SLAB_MAX_ORDER_LO       0
489 static int slab_max_order = SLAB_MAX_ORDER_LO;
490 static bool slab_max_order_set __initdata;
491
492 static inline struct kmem_cache *page_get_cache(struct page *page)
493 {
494         page = compound_head(page);
495         BUG_ON(!PageSlab(page));
496         return page->slab_cache;
497 }
498
499 static inline struct kmem_cache *virt_to_cache(const void *obj)
500 {
501         struct page *page = virt_to_head_page(obj);
502         return page->slab_cache;
503 }
504
505 static inline struct slab *virt_to_slab(const void *obj)
506 {
507         struct page *page = virt_to_head_page(obj);
508
509         VM_BUG_ON(!PageSlab(page));
510         return page->slab_page;
511 }
512
513 static inline void *index_to_obj(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
514                                  unsigned int idx)
515 {
516         return slab->s_mem + cache->buffer_size * idx;
517 }
518
519 /*
520  * We want to avoid an expensive divide : (offset / cache->buffer_size)
521  *   Using the fact that buffer_size is a constant for a particular cache,
522  *   we can replace (offset / cache->buffer_size) by
523  *   reciprocal_divide(offset, cache->reciprocal_buffer_size)
524  */
525 static inline unsigned int obj_to_index(const struct kmem_cache *cache,
526                                         const struct slab *slab, void *obj)
527 {
528         u32 offset = (obj - slab->s_mem);
529         return reciprocal_divide(offset, cache->reciprocal_buffer_size);
530 }
531
532 /*
533  * These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes.
534  */
535 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
536 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
537 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
538         CACHE(ULONG_MAX)
539 #undef CACHE
540 };
541 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
542
543 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
544 struct cache_names {
545         char *name;
546         char *name_dma;
547 };
548
549 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
550 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
551 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
552         {NULL,}
553 #undef CACHE
554 };
555
556 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
557     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
558 static struct arraycache_init initarray_generic =
559     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
560
561 /* internal cache of cache description objs */
562 static struct kmem_list3 *cache_cache_nodelists[MAX_NUMNODES];
563 static struct kmem_cache cache_cache = {
564         .nodelists = cache_cache_nodelists,
565         .batchcount = 1,
566         .limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
567         .shared = 1,
568         .buffer_size = sizeof(struct kmem_cache),
569         .name = "kmem_cache",
570 };
571
572 #define BAD_ALIEN_MAGIC 0x01020304ul
573
574 /*
575  * chicken and egg problem: delay the per-cpu array allocation
576  * until the general caches are up.
577  */
578 static enum {
579         NONE,
580         PARTIAL_AC,
581         PARTIAL_L3,
582         EARLY,
583         LATE,
584         FULL
585 } g_cpucache_up;
586
587 /*
588  * used by boot code to determine if it can use slab based allocator
589  */
590 int slab_is_available(void)
591 {
592         return g_cpucache_up >= EARLY;
593 }
594
595 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
596
597 /*
598  * Slab sometimes uses the kmalloc slabs to store the slab headers
599  * for other slabs "off slab".
600  * The locking for this is tricky in that it nests within the locks
601  * of all other slabs in a few places; to deal with this special
602  * locking we put on-slab caches into a separate lock-class.
603  *
604  * We set lock class for alien array caches which are up during init.
605  * The lock annotation will be lost if all cpus of a node goes down and
606  * then comes back up during hotplug
607  */
608 static struct lock_class_key on_slab_l3_key;
609 static struct lock_class_key on_slab_alc_key;
610
611 static struct lock_class_key debugobj_l3_key;
612 static struct lock_class_key debugobj_alc_key;
613
614 static void slab_set_lock_classes(struct kmem_cache *cachep,
615                 struct lock_class_key *l3_key, struct lock_class_key *alc_key,
616                 int q)
617 {
618         struct array_cache **alc;
619         struct kmem_list3 *l3;
620         int r;
621
622         l3 = cachep->nodelists[q];
623         if (!l3)
624                 return;
625
626         lockdep_set_class(&l3->list_lock, l3_key);
627         alc = l3->alien;
628         /*
629          * FIXME: This check for BAD_ALIEN_MAGIC
630          * should go away when common slab code is taught to
631          * work even without alien caches.
632          * Currently, non NUMA code returns BAD_ALIEN_MAGIC
633          * for alloc_alien_cache,
634          */
635         if (!alc || (unsigned long)alc == BAD_ALIEN_MAGIC)
636                 return;
637         for_each_node(r) {
638                 if (alc[r])
639                         lockdep_set_class(&alc[r]->lock, alc_key);
640         }
641 }
642
643 static void slab_set_debugobj_lock_classes_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
644 {
645         slab_set_lock_classes(cachep, &debugobj_l3_key, &debugobj_alc_key, node);
646 }
647
648 static void slab_set_debugobj_lock_classes(struct kmem_cache *cachep)
649 {
650         int node;
651
652         for_each_online_node(node)
653                 slab_set_debugobj_lock_classes_node(cachep, node);
654 }
655
656 static void init_node_lock_keys(int q)
657 {
658         struct cache_sizes *s = malloc_sizes;
659
660         if (g_cpucache_up < LATE)
661                 return;
662
663         for (s = malloc_sizes; s->cs_size != ULONG_MAX; s++) {
664                 struct kmem_list3 *l3;
665
666                 l3 = s->cs_cachep->nodelists[q];
667                 if (!l3 || OFF_SLAB(s->cs_cachep))
668                         continue;
669
670                 slab_set_lock_classes(s->cs_cachep, &on_slab_l3_key,
671                                 &on_slab_alc_key, q);
672         }
673 }
674
675 static inline void init_lock_keys(void)
676 {
677         int node;
678
679         for_each_node(node)
680                 init_node_lock_keys(node);
681 }
682 #else
683 static void init_node_lock_keys(int q)
684 {
685 }
686
687 static inline void init_lock_keys(void)
688 {
689 }
690
691 static void slab_set_debugobj_lock_classes_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
692 {
693 }
694
695 static void slab_set_debugobj_lock_classes(struct kmem_cache *cachep)
696 {
697 }
698 #endif
699
700 /*
701  * Guard access to the cache-chain.
702  */
703 static DEFINE_MUTEX(cache_chain_mutex);
704 static struct list_head cache_chain;
705
706 static DEFINE_PER_CPU(struct delayed_work, slab_reap_work);
707
708 static inline struct array_cache *cpu_cache_get(struct kmem_cache *cachep)
709 {
710         return cachep->array[smp_processor_id()];
711 }
712
713 static inline struct kmem_cache *__find_general_cachep(size_t size,
714                                                         gfp_t gfpflags)
715 {
716         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
717
718 #if DEBUG
719         /* This happens if someone tries to call
720          * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
721          * the generic caches are initialized.
722          */
723         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
724 #endif
725         if (!size)
726                 return ZERO_SIZE_PTR;
727
728         while (size > csizep->cs_size)
729                 csizep++;
730
731         /*
732          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
733          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
734          * for large kmalloc calls required.
735          */
736 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
737         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
738                 return csizep->cs_dmacachep;
739 #endif
740         return csizep->cs_cachep;
741 }
742
743 static struct kmem_cache *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
744 {
745         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
746 }
747
748 static size_t slab_mgmt_size(size_t nr_objs, size_t align)
749 {
750         return ALIGN(sizeof(struct slab)+nr_objs*sizeof(kmem_bufctl_t), align);
751 }
752
753 /*
754  * Calculate the number of objects and left-over bytes for a given buffer size.
755  */
756 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t buffer_size,
757                            size_t align, int flags, size_t *left_over,
758                            unsigned int *num)
759 {
760         int nr_objs;
761         size_t mgmt_size;
762         size_t slab_size = PAGE_SIZE << gfporder;
763
764         /*
765          * The slab management structure can be either off the slab or
766          * on it. For the latter case, the memory allocated for a
767          * slab is used for:
768          *
769          * - The struct slab
770          * - One kmem_bufctl_t for each object
771          * - Padding to respect alignment of @align
772          * - @buffer_size bytes for each object
773          *
774          * If the slab management structure is off the slab, then the
775          * alignment will already be calculated into the size. Because
776          * the slabs are all pages aligned, the objects will be at the
777          * correct alignment when allocated.
778          */
779         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
780                 mgmt_size = 0;
781                 nr_objs = slab_size / buffer_size;
782
783                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
784                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
785         } else {
786                 /*
787                  * Ignore padding for the initial guess. The padding
788                  * is at most @align-1 bytes, and @buffer_size is at
789                  * least @align. In the worst case, this result will
790                  * be one greater than the number of objects that fit
791                  * into the memory allocation when taking the padding
792                  * into account.
793                  */
794                 nr_objs = (slab_size - sizeof(struct slab)) /
795                           (buffer_size + sizeof(kmem_bufctl_t));
796
797                 /*
798                  * This calculated number will be either the right
799                  * amount, or one greater than what we want.
800                  */
801                 if (slab_mgmt_size(nr_objs, align) + nr_objs*buffer_size
802                        > slab_size)
803                         nr_objs--;
804
805                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
806                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
807
808                 mgmt_size = slab_mgmt_size(nr_objs, align);
809         }
810         *num = nr_objs;
811         *left_over = slab_size - nr_objs*buffer_size - mgmt_size;
812 }
813
814 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__func__, cachep, msg)
815
816 static void __slab_error(const char *function, struct kmem_cache *cachep,
817                         char *msg)
818 {
819         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
820                function, cachep->name, msg);
821         dump_stack();
822 }
823
824 /*
825  * By default on NUMA we use alien caches to stage the freeing of
826  * objects allocated from other nodes. This causes massive memory
827  * inefficiencies when using fake NUMA setup to split memory into a
828  * large number of small nodes, so it can be disabled on the command
829  * line
830   */
831
832 static int use_alien_caches __read_mostly = 1;
833 static int __init noaliencache_setup(char *s)
834 {
835         use_alien_caches = 0;
836         return 1;
837 }
838 __setup("noaliencache", noaliencache_setup);
839
840 static int __init slab_max_order_setup(char *str)
841 {
842         get_option(&str, &slab_max_order);
843         slab_max_order = slab_max_order < 0 ? 0 :
844                                 min(slab_max_order, MAX_ORDER - 1);
845         slab_max_order_set = true;
846
847         return 1;
848 }
849 __setup("slab_max_order=", slab_max_order_setup);
850
851 #ifdef CONFIG_NUMA
852 /*
853  * Special reaping functions for NUMA systems called from cache_reap().
854  * These take care of doing round robin flushing of alien caches (containing
855  * objects freed on different nodes from which they were allocated) and the
856  * flushing of remote pcps by calling drain_node_pages.
857  */
858 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, slab_reap_node);
859
860 static void init_reap_node(int cpu)
861 {
862         int node;
863
864         node = next_node(cpu_to_mem(cpu), node_online_map);
865         if (node == MAX_NUMNODES)
866                 node = first_node(node_online_map);
867
868         per_cpu(slab_reap_node, cpu) = node;
869 }
870
871 static void next_reap_node(void)
872 {
873         int node = __this_cpu_read(slab_reap_node);
874
875         node = next_node(node, node_online_map);
876         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
877                 node = first_node(node_online_map);
878         __this_cpu_write(slab_reap_node, node);
879 }
880
881 #else
882 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
883 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
884 #endif
885
886 /*
887  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
888  * via the workqueue/eventd.
889  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
890  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
891  * lock.
892  */
893 static void __cpuinit start_cpu_timer(int cpu)
894 {
895         struct delayed_work *reap_work = &per_cpu(slab_reap_work, cpu);
896
897         /*
898          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
899          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
900          * at that time.
901          */
902         if (keventd_up() && reap_work->work.func == NULL) {
903                 init_reap_node(cpu);
904                 INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(reap_work, cache_reap);
905                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work,
906                                         __round_jiffies_relative(HZ, cpu));
907         }
908 }
909
910 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
911                                             int batchcount, gfp_t gfp)
912 {
913         int memsize = sizeof(void *) * entries + sizeof(struct array_cache);
914         struct array_cache *nc = NULL;
915
916         nc = kmalloc_node(memsize, gfp, node);
917         /*
918          * The array_cache structures contain pointers to free object.
919          * However, when such objects are allocated or transferred to another
920          * cache the pointers are not cleared and they could be counted as
921          * valid references during a kmemleak scan. Therefore, kmemleak must
922          * not scan such objects.
923          */
924         kmemleak_no_scan(nc);
925         if (nc) {
926                 nc->avail = 0;
927                 nc->limit = entries;
928                 nc->batchcount = batchcount;
929                 nc->touched = 0;
930                 spin_lock_init(&nc->lock);
931         }
932         return nc;
933 }
934
935 /*
936  * Transfer objects in one arraycache to another.
937  * Locking must be handled by the caller.
938  *
939  * Return the number of entries transferred.
940  */
941 static int transfer_objects(struct array_cache *to,
942                 struct array_cache *from, unsigned int max)
943 {
944         /* Figure out how many entries to transfer */
945         int nr = min3(from->avail, max, to->limit - to->avail);
946
947         if (!nr)
948                 return 0;
949
950         memcpy(to->entry + to->avail, from->entry + from->avail -nr,
951                         sizeof(void *) *nr);
952
953         from->avail -= nr;
954         to->avail += nr;
955         return nr;
956 }
957
958 #ifndef CONFIG_NUMA
959
960 #define drain_alien_cache(cachep, alien) do { } while (0)
961 #define reap_alien(cachep, l3) do { } while (0)
962
963 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit, gfp_t gfp)
964 {
965         return (struct array_cache **)BAD_ALIEN_MAGIC;
966 }
967
968 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
969 {
970 }
971
972 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
973 {
974         return 0;
975 }
976
977 static inline void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep,
978                 gfp_t flags)
979 {
980         return NULL;
981 }
982
983 static inline void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep,
984                  gfp_t flags, int nodeid)
985 {
986         return NULL;
987 }
988
989 #else   /* CONFIG_NUMA */
990
991 static void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t, int);
992 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
993
994 static struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit, gfp_t gfp)
995 {
996         struct array_cache **ac_ptr;
997         int memsize = sizeof(void *) * nr_node_ids;
998         int i;
999
1000         if (limit > 1)
1001                 limit = 12;
1002         ac_ptr = kzalloc_node(memsize, gfp, node);
1003         if (ac_ptr) {
1004                 for_each_node(i) {
1005                         if (i == node || !node_online(i))
1006                                 continue;
1007                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d, gfp);
1008                         if (!ac_ptr[i]) {
1009                                 for (i--; i >= 0; i--)
1010                                         kfree(ac_ptr[i]);
1011                                 kfree(ac_ptr);
1012                                 return NULL;
1013                         }
1014                 }
1015         }
1016         return ac_ptr;
1017 }
1018
1019 static void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1020 {
1021         int i;
1022
1023         if (!ac_ptr)
1024                 return;
1025         for_each_node(i)
1026             kfree(ac_ptr[i]);
1027         kfree(ac_ptr);
1028 }
1029
1030 static void __drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1031                                 struct array_cache *ac, int node)
1032 {
1033         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
1034
1035         if (ac->avail) {
1036                 spin_lock(&rl3->list_lock);
1037                 /*
1038                  * Stuff objects into the remote nodes shared array first.
1039                  * That way we could avoid the overhead of putting the objects
1040                  * into the free lists and getting them back later.
1041                  */
1042                 if (rl3->shared)
1043                         transfer_objects(rl3->shared, ac, ac->limit);
1044
1045                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
1046                 ac->avail = 0;
1047                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
1048         }
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Called from cache_reap() to regularly drain alien caches round robin.
1053  */
1054 static void reap_alien(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3)
1055 {
1056         int node = __this_cpu_read(slab_reap_node);
1057
1058         if (l3->alien) {
1059                 struct array_cache *ac = l3->alien[node];
1060
1061                 if (ac && ac->avail && spin_trylock_irq(&ac->lock)) {
1062                         __drain_alien_cache(cachep, ac, node);
1063                         spin_unlock_irq(&ac->lock);
1064                 }
1065         }
1066 }
1067
1068 static void drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
1069                                 struct array_cache **alien)
1070 {
1071         int i = 0;
1072         struct array_cache *ac;
1073         unsigned long flags;
1074
1075         for_each_online_node(i) {
1076                 ac = alien[i];
1077                 if (ac) {
1078                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
1079                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
1080                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
1081                 }
1082         }
1083 }
1084
1085 static inline int cache_free_alien(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1086 {
1087         struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1088         int nodeid = slabp->nodeid;
1089         struct kmem_list3 *l3;
1090         struct array_cache *alien = NULL;
1091         int node;
1092
1093         node = numa_mem_id();
1094
1095         /*
1096          * Make sure we are not freeing a object from another node to the array
1097          * cache on this cpu.
1098          */
1099         if (likely(slabp->nodeid == node))
1100                 return 0;
1101
1102         l3 = cachep->nodelists[node];
1103         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
1104         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
1105                 alien = l3->alien[nodeid];
1106                 spin_lock(&alien->lock);
1107                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit)) {
1108                         STATS_INC_ACOVERFLOW(cachep);
1109                         __drain_alien_cache(cachep, alien, nodeid);
1110                 }
1111                 alien->entry[alien->avail++] = objp;
1112                 spin_unlock(&alien->lock);
1113         } else {
1114                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1115                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
1116                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->list_lock);
1117         }
1118         return 1;
1119 }
1120 #endif
1121
1122 /*
1123  * Allocates and initializes nodelists for a node on each slab cache, used for
1124  * either memory or cpu hotplug.  If memory is being hot-added, the kmem_list3
1125  * will be allocated off-node since memory is not yet online for the new node.
1126  * When hotplugging memory or a cpu, existing nodelists are not replaced if
1127  * already in use.
1128  *
1129  * Must hold cache_chain_mutex.
1130  */
1131 static int init_cache_nodelists_node(int node)
1132 {
1133         struct kmem_cache *cachep;
1134         struct kmem_list3 *l3;
1135         const int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
1136
1137         list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1138                 /*
1139                  * Set up the size64 kmemlist for cpu before we can
1140                  * begin anything. Make sure some other cpu on this
1141                  * node has not already allocated this
1142                  */
1143                 if (!cachep->nodelists[node]) {
1144                         l3 = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
1145                         if (!l3)
1146                                 return -ENOMEM;
1147                         kmem_list3_init(l3);
1148                         l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1149                             ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1150
1151                         /*
1152                          * The l3s don't come and go as CPUs come and
1153                          * go.  cache_chain_mutex is sufficient
1154                          * protection here.
1155                          */
1156                         cachep->nodelists[node] = l3;
1157                 }
1158
1159                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1160                 cachep->nodelists[node]->free_limit =
1161                         (1 + nr_cpus_node(node)) *
1162                         cachep->batchcount + cachep->num;
1163                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1164         }
1165         return 0;
1166 }
1167
1168 static void __cpuinit cpuup_canceled(long cpu)
1169 {
1170         struct kmem_cache *cachep;
1171         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1172         int node = cpu_to_mem(cpu);
1173         const struct cpumask *mask = cpumask_of_node(node);
1174
1175         list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1176                 struct array_cache *nc;
1177                 struct array_cache *shared;
1178                 struct array_cache **alien;
1179
1180                 /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
1181                 nc = cachep->array[cpu];
1182                 cachep->array[cpu] = NULL;
1183                 l3 = cachep->nodelists[node];
1184
1185                 if (!l3)
1186                         goto free_array_cache;
1187
1188                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1189
1190                 /* Free limit for this kmem_list3 */
1191                 l3->free_limit -= cachep->batchcount;
1192                 if (nc)
1193                         free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
1194
1195                 if (!cpumask_empty(mask)) {
1196                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1197                         goto free_array_cache;
1198                 }
1199
1200                 shared = l3->shared;
1201                 if (shared) {
1202                         free_block(cachep, shared->entry,
1203                                    shared->avail, node);
1204                         l3->shared = NULL;
1205                 }
1206
1207                 alien = l3->alien;
1208                 l3->alien = NULL;
1209
1210                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1211
1212                 kfree(shared);
1213                 if (alien) {
1214                         drain_alien_cache(cachep, alien);
1215                         free_alien_cache(alien);
1216                 }
1217 free_array_cache:
1218                 kfree(nc);
1219         }
1220         /*
1221          * In the previous loop, all the objects were freed to
1222          * the respective cache's slabs,  now we can go ahead and
1223          * shrink each nodelist to its limit.
1224          */
1225         list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1226                 l3 = cachep->nodelists[node];
1227                 if (!l3)
1228                         continue;
1229                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1230         }
1231 }
1232
1233 static int __cpuinit cpuup_prepare(long cpu)
1234 {
1235         struct kmem_cache *cachep;
1236         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1237         int node = cpu_to_mem(cpu);
1238         int err;
1239
1240         /*
1241          * We need to do this right in the beginning since
1242          * alloc_arraycache's are going to use this list.
1243          * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
1244          * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
1245          */
1246         err = init_cache_nodelists_node(node);
1247         if (err < 0)
1248                 goto bad;
1249
1250         /*
1251          * Now we can go ahead with allocating the shared arrays and
1252          * array caches
1253          */
1254         list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1255                 struct array_cache *nc;
1256                 struct array_cache *shared = NULL;
1257                 struct array_cache **alien = NULL;
1258
1259                 nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
1260                                         cachep->batchcount, GFP_KERNEL);
1261                 if (!nc)
1262                         goto bad;
1263                 if (cachep->shared) {
1264                         shared = alloc_arraycache(node,
1265                                 cachep->shared * cachep->batchcount,
1266                                 0xbaadf00d, GFP_KERNEL);
1267                         if (!shared) {
1268                                 kfree(nc);
1269                                 goto bad;
1270                         }
1271                 }
1272                 if (use_alien_caches) {
1273                         alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit, GFP_KERNEL);
1274                         if (!alien) {
1275                                 kfree(shared);
1276                                 kfree(nc);
1277                                 goto bad;
1278                         }
1279                 }
1280                 cachep->array[cpu] = nc;
1281                 l3 = cachep->nodelists[node];
1282                 BUG_ON(!l3);
1283
1284                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1285                 if (!l3->shared) {
1286                         /*
1287                          * We are serialised from CPU_DEAD or
1288                          * CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock
1289                          */
1290                         l3->shared = shared;
1291                         shared = NULL;
1292                 }
1293 #ifdef CONFIG_NUMA
1294                 if (!l3->alien) {
1295                         l3->alien = alien;
1296                         alien = NULL;
1297                 }
1298 #endif
1299                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1300                 kfree(shared);
1301                 free_alien_cache(alien);
1302                 if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS)
1303                         slab_set_debugobj_lock_classes_node(cachep, node);
1304         }
1305         init_node_lock_keys(node);
1306
1307         return 0;
1308 bad:
1309         cpuup_canceled(cpu);
1310         return -ENOMEM;
1311 }
1312
1313 static int __cpuinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1314                                     unsigned long action, void *hcpu)
1315 {
1316         long cpu = (long)hcpu;
1317         int err = 0;
1318
1319         switch (action) {
1320         case CPU_UP_PREPARE:
1321         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1322                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1323                 err = cpuup_prepare(cpu);
1324                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1325                 break;
1326         case CPU_ONLINE:
1327         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1328                 start_cpu_timer(cpu);
1329                 break;
1330 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1331         case CPU_DOWN_PREPARE:
1332         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1333                 /*
1334                  * Shutdown cache reaper. Note that the cache_chain_mutex is
1335                  * held so that if cache_reap() is invoked it cannot do
1336                  * anything expensive but will only modify reap_work
1337                  * and reschedule the timer.
1338                 */
1339                 cancel_delayed_work_sync(&per_cpu(slab_reap_work, cpu));
1340                 /* Now the cache_reaper is guaranteed to be not running. */
1341                 per_cpu(slab_reap_work, cpu).work.func = NULL;
1342                 break;
1343         case CPU_DOWN_FAILED:
1344         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1345                 start_cpu_timer(cpu);
1346                 break;
1347         case CPU_DEAD:
1348         case CPU_DEAD_FROZEN:
1349                 /*
1350                  * Even if all the cpus of a node are down, we don't free the
1351                  * kmem_list3 of any cache. This to avoid a race between
1352                  * cpu_down, and a kmalloc allocation from another cpu for
1353                  * memory from the node of the cpu going down.  The list3
1354                  * structure is usually allocated from kmem_cache_create() and
1355                  * gets destroyed at kmem_cache_destroy().
1356                  */
1357                 /* fall through */
1358 #endif
1359         case CPU_UP_CANCELED:
1360         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1361                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1362                 cpuup_canceled(cpu);
1363                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1364                 break;
1365         }
1366         return notifier_from_errno(err);
1367 }
1368
1369 static struct notifier_block __cpuinitdata cpucache_notifier = {
1370         &cpuup_callback, NULL, 0
1371 };
1372
1373 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
1374 /*
1375  * Drains freelist for a node on each slab cache, used for memory hot-remove.
1376  * Returns -EBUSY if all objects cannot be drained so that the node is not
1377  * removed.
1378  *
1379  * Must hold cache_chain_mutex.
1380  */
1381 static int __meminit drain_cache_nodelists_node(int node)
1382 {
1383         struct kmem_cache *cachep;
1384         int ret = 0;
1385
1386         list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1387                 struct kmem_list3 *l3;
1388
1389                 l3 = cachep->nodelists[node];
1390                 if (!l3)
1391                         continue;
1392
1393                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
1394
1395                 if (!list_empty(&l3->slabs_full) ||
1396                     !list_empty(&l3->slabs_partial)) {
1397                         ret = -EBUSY;
1398                         break;
1399                 }
1400         }
1401         return ret;
1402 }
1403
1404 static int __meminit slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
1405                                         unsigned long action, void *arg)
1406 {
1407         struct memory_notify *mnb = arg;
1408         int ret = 0;
1409         int nid;
1410
1411         nid = mnb->status_change_nid;
1412         if (nid < 0)
1413                 goto out;
1414
1415         switch (action) {
1416         case MEM_GOING_ONLINE:
1417                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1418                 ret = init_cache_nodelists_node(nid);
1419                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1420                 break;
1421         case MEM_GOING_OFFLINE:
1422                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1423                 ret = drain_cache_nodelists_node(nid);
1424                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1425                 break;
1426         case MEM_ONLINE:
1427         case MEM_OFFLINE:
1428         case MEM_CANCEL_ONLINE:
1429         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
1430                 break;
1431         }
1432 out:
1433         return notifier_from_errno(ret);
1434 }
1435 #endif /* CONFIG_NUMA && CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
1436
1437 /*
1438  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
1439  */
1440 static void __init init_list(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *list,
1441                                 int nodeid)
1442 {
1443         struct kmem_list3 *ptr;
1444
1445         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_NOWAIT, nodeid);
1446         BUG_ON(!ptr);
1447
1448         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
1449         /*
1450          * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1451          */
1452         spin_lock_init(&ptr->list_lock);
1453
1454         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
1455         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
1456 }
1457
1458 /*
1459  * For setting up all the kmem_list3s for cache whose buffer_size is same as
1460  * size of kmem_list3.
1461  */
1462 static void __init set_up_list3s(struct kmem_cache *cachep, int index)
1463 {
1464         int node;
1465
1466         for_each_online_node(node) {
1467                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index + node];
1468                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1469                     REAPTIMEOUT_LIST3 +
1470                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1471         }
1472 }
1473
1474 /*
1475  * Initialisation.  Called after the page allocator have been initialised and
1476  * before smp_init().
1477  */
1478 void __init kmem_cache_init(void)
1479 {
1480         size_t left_over;
1481         struct cache_sizes *sizes;
1482         struct cache_names *names;
1483         int i;
1484         int order;
1485         int node;
1486
1487         if (num_possible_nodes() == 1)
1488                 use_alien_caches = 0;
1489
1490         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1491                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1492                 if (i < MAX_NUMNODES)
1493                         cache_cache.nodelists[i] = NULL;
1494         }
1495         set_up_list3s(&cache_cache, CACHE_CACHE);
1496
1497         /*
1498          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1499          * page orders on machines with more than 32MB of memory if
1500          * not overridden on the command line.
1501          */
1502         if (!slab_max_order_set && totalram_pages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1503                 slab_max_order = SLAB_MAX_ORDER_HI;
1504
1505         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1506          * from caches that do not exist yet:
1507          * 1) initialize the cache_cache cache: it contains the struct
1508          *    kmem_cache structures of all caches, except cache_cache itself:
1509          *    cache_cache is statically allocated.
1510          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1511          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1512          *    array at the end of the bootstrap.
1513          * 2) Create the first kmalloc cache.
1514          *    The struct kmem_cache for the new cache is allocated normally.
1515          *    An __init data area is used for the head array.
1516          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1517          *    head arrays.
1518          * 4) Replace the __init data head arrays for cache_cache and the first
1519          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1520          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for cache_cache and
1521          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1522          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1523          */
1524
1525         node = numa_mem_id();
1526
1527         /* 1) create the cache_cache */
1528         INIT_LIST_HEAD(&cache_chain);
1529         list_add(&cache_cache.next, &cache_chain);
1530         cache_cache.colour_off = cache_line_size();
1531         cache_cache.array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1532         cache_cache.nodelists[node] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE + node];
1533
1534         /*
1535          * struct kmem_cache size depends on nr_node_ids & nr_cpu_ids
1536          */
1537         cache_cache.buffer_size = offsetof(struct kmem_cache, array[nr_cpu_ids]) +
1538                                   nr_node_ids * sizeof(struct kmem_list3 *);
1539 #if DEBUG
1540         cache_cache.obj_size = cache_cache.buffer_size;
1541 #endif
1542         cache_cache.buffer_size = ALIGN(cache_cache.buffer_size,
1543                                         cache_line_size());
1544         cache_cache.reciprocal_buffer_size =
1545                 reciprocal_value(cache_cache.buffer_size);
1546
1547         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1548                 cache_estimate(order, cache_cache.buffer_size,
1549                         cache_line_size(), 0, &left_over, &cache_cache.num);
1550                 if (cache_cache.num)
1551                         break;
1552         }
1553         BUG_ON(!cache_cache.num);
1554         cache_cache.gfporder = order;
1555         cache_cache.colour = left_over / cache_cache.colour_off;
1556         cache_cache.slab_size = ALIGN(cache_cache.num * sizeof(kmem_bufctl_t) +
1557                                       sizeof(struct slab), cache_line_size());
1558
1559         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1560         sizes = malloc_sizes;
1561         names = cache_names;
1562
1563         /*
1564          * Initialize the caches that provide memory for the array cache and the
1565          * kmem_list3 structures first.  Without this, further allocations will
1566          * bug.
1567          */
1568
1569         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1570                                         sizes[INDEX_AC].cs_size,
1571                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1572                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1573                                         NULL);
1574
1575         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1576                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1577                         kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1578                                 sizes[INDEX_L3].cs_size,
1579                                 ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1580                                 ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1581                                 NULL);
1582         }
1583
1584         slab_early_init = 0;
1585
1586         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1587                 /*
1588                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1589                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1590                  * eliminates "false sharing".
1591                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1592                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1593                  */
1594                 if (!sizes->cs_cachep) {
1595                         sizes->cs_cachep = kmem_cache_create(names->name,
1596                                         sizes->cs_size,
1597                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1598                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1599                                         NULL);
1600                 }
1601 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
1602                 sizes->cs_dmacachep = kmem_cache_create(
1603                                         names->name_dma,
1604                                         sizes->cs_size,
1605                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1606                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_CACHE_DMA|
1607                                                 SLAB_PANIC,
1608                                         NULL);
1609 #endif
1610                 sizes++;
1611                 names++;
1612         }
1613         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1614         {
1615                 struct array_cache *ptr;
1616
1617                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_NOWAIT);
1618
1619                 BUG_ON(cpu_cache_get(&cache_cache) != &initarray_cache.cache);
1620                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(&cache_cache),
1621                        sizeof(struct arraycache_init));
1622                 /*
1623                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1624                  */
1625                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1626
1627                 cache_cache.array[smp_processor_id()] = ptr;
1628
1629                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_NOWAIT);
1630
1631                 BUG_ON(cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1632                        != &initarray_generic.cache);
1633                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1634                        sizeof(struct arraycache_init));
1635                 /*
1636                  * Do not assume that spinlocks can be initialized via memcpy:
1637                  */
1638                 spin_lock_init(&ptr->lock);
1639
1640                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1641                     ptr;
1642         }
1643         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1644         {
1645                 int nid;
1646
1647                 for_each_online_node(nid) {
1648                         init_list(&cache_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE + nid], nid);
1649
1650                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1651                                   &initkmem_list3[SIZE_AC + nid], nid);
1652
1653                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1654                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1655                                           &initkmem_list3[SIZE_L3 + nid], nid);
1656                         }
1657                 }
1658         }
1659
1660         g_cpucache_up = EARLY;
1661 }
1662
1663 void __init kmem_cache_init_late(void)
1664 {
1665         struct kmem_cache *cachep;
1666
1667         g_cpucache_up = LATE;
1668
1669         /* Annotate slab for lockdep -- annotate the malloc caches */
1670         init_lock_keys();
1671
1672         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1673         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1674         list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next)
1675                 if (enable_cpucache(cachep, GFP_NOWAIT))
1676                         BUG();
1677         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1678
1679         /* Done! */
1680         g_cpucache_up = FULL;
1681
1682         /*
1683          * Register a cpu startup notifier callback that initializes
1684          * cpu_cache_get for all new cpus
1685          */
1686         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1687
1688 #ifdef CONFIG_NUMA
1689         /*
1690          * Register a memory hotplug callback that initializes and frees
1691          * nodelists.
1692          */
1693         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, SLAB_CALLBACK_PRI);
1694 #endif
1695
1696         /*
1697          * The reap timers are started later, with a module init call: That part
1698          * of the kernel is not yet operational.
1699          */
1700 }
1701
1702 static int __init cpucache_init(void)
1703 {
1704         int cpu;
1705
1706         /*
1707          * Register the timers that return unneeded pages to the page allocator
1708          */
1709         for_each_online_cpu(cpu)
1710                 start_cpu_timer(cpu);
1711         return 0;
1712 }
1713 __initcall(cpucache_init);
1714
1715 static noinline void
1716 slab_out_of_memory(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfpflags, int nodeid)
1717 {
1718         struct kmem_list3 *l3;
1719         struct slab *slabp;
1720         unsigned long flags;
1721         int node;
1722
1723         printk(KERN_WARNING
1724                 "SLAB: Unable to allocate memory on node %d (gfp=0x%x)\n",
1725                 nodeid, gfpflags);
1726         printk(KERN_WARNING "  cache: %s, object size: %d, order: %d\n",
1727                 cachep->name, cachep->buffer_size, cachep->gfporder);
1728
1729         for_each_online_node(node) {
1730                 unsigned long active_objs = 0, num_objs = 0, free_objects = 0;
1731                 unsigned long active_slabs = 0, num_slabs = 0;
1732
1733                 l3 = cachep->nodelists[node];
1734                 if (!l3)
1735                         continue;
1736
1737                 spin_lock_irqsave(&l3->list_lock, flags);
1738                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
1739                         active_objs += cachep->num;
1740                         active_slabs++;
1741                 }
1742                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
1743                         active_objs += slabp->inuse;
1744                         active_slabs++;
1745                 }
1746                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list)
1747                         num_slabs++;
1748
1749                 free_objects += l3->free_objects;
1750                 spin_unlock_irqrestore(&l3->list_lock, flags);
1751
1752                 num_slabs += active_slabs;
1753                 num_objs = num_slabs * cachep->num;
1754                 printk(KERN_WARNING
1755                         "  node %d: slabs: %ld/%ld, objs: %ld/%ld, free: %ld\n",
1756                         node, active_slabs, num_slabs, active_objs, num_objs,
1757                         free_objects);
1758         }
1759 }
1760
1761 /*
1762  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1763  *
1764  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1765  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1766  * would be relatively rare and ignorable.
1767  */
1768 static void *kmem_getpages(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1769 {
1770         struct page *page;
1771         int nr_pages;
1772         int i;
1773
1774 #ifndef CONFIG_MMU
1775         /*
1776          * Nommu uses slab's for process anonymous memory allocations, and thus
1777          * requires __GFP_COMP to properly refcount higher order allocations
1778          */
1779         flags |= __GFP_COMP;
1780 #endif
1781
1782         flags |= cachep->gfpflags;
1783         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1784                 flags |= __GFP_RECLAIMABLE;
1785
1786         page = alloc_pages_exact_node(nodeid, flags | __GFP_NOTRACK, cachep->gfporder);
1787         if (!page) {
1788                 if (!(flags & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit())
1789                         slab_out_of_memory(cachep, flags, nodeid);
1790                 return NULL;
1791         }
1792
1793         nr_pages = (1 << cachep->gfporder);
1794         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1795                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1796                         NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_pages);
1797         else
1798                 add_zone_page_state(page_zone(page),
1799                         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_pages);
1800         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1801                 __SetPageSlab(page + i);
1802
1803         if (kmemcheck_enabled && !(cachep->flags & SLAB_NOTRACK)) {
1804                 kmemcheck_alloc_shadow(page, cachep->gfporder, flags, nodeid);
1805
1806                 if (cachep->ctor)
1807                         kmemcheck_mark_uninitialized_pages(page, nr_pages);
1808                 else
1809                         kmemcheck_mark_unallocated_pages(page, nr_pages);
1810         }
1811
1812         return page_address(page);
1813 }
1814
1815 /*
1816  * Interface to system's page release.
1817  */
1818 static void kmem_freepages(struct kmem_cache *cachep, void *addr)
1819 {
1820         unsigned long i = (1 << cachep->gfporder);
1821         struct page *page = virt_to_page(addr);
1822         const unsigned long nr_freed = i;
1823
1824         kmemcheck_free_shadow(page, cachep->gfporder);
1825
1826         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1827                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1828                                 NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_freed);
1829         else
1830                 sub_zone_page_state(page_zone(page),
1831                                 NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_freed);
1832         while (i--) {
1833                 BUG_ON(!PageSlab(page));
1834                 __ClearPageSlab(page);
1835                 page++;
1836         }
1837         if (current->reclaim_state)
1838                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1839         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1840 }
1841
1842 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1843 {
1844         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *)head;
1845         struct kmem_cache *cachep = slab_rcu->cachep;
1846
1847         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1848         if (OFF_SLAB(cachep))
1849                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1850 }
1851
1852 #if DEBUG
1853
1854 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1855 static void store_stackinfo(struct kmem_cache *cachep, unsigned long *addr,
1856                             unsigned long caller)
1857 {
1858         int size = obj_size(cachep);
1859
1860         addr = (unsigned long *)&((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1861
1862         if (size < 5 * sizeof(unsigned long))
1863                 return;
1864
1865         *addr++ = 0x12345678;
1866         *addr++ = caller;
1867         *addr++ = smp_processor_id();
1868         size -= 3 * sizeof(unsigned long);
1869         {
1870                 unsigned long *sptr = &caller;
1871                 unsigned long svalue;
1872
1873                 while (!kstack_end(sptr)) {
1874                         svalue = *sptr++;
1875                         if (kernel_text_address(svalue)) {
1876                                 *addr++ = svalue;
1877                                 size -= sizeof(unsigned long);
1878                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
1879                                         break;
1880                         }
1881                 }
1882
1883         }
1884         *addr++ = 0x87654321;
1885 }
1886 #endif
1887
1888 static void poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *addr, unsigned char val)
1889 {
1890         int size = obj_size(cachep);
1891         addr = &((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1892
1893         memset(addr, val, size);
1894         *(unsigned char *)(addr + size - 1) = POISON_END;
1895 }
1896
1897 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
1898 {
1899         int i;
1900         unsigned char error = 0;
1901         int bad_count = 0;
1902
1903         printk(KERN_ERR "%03x: ", offset);
1904         for (i = 0; i < limit; i++) {
1905                 if (data[offset + i] != POISON_FREE) {
1906                         error = data[offset + i];
1907                         bad_count++;
1908                 }
1909         }
1910         print_hex_dump(KERN_CONT, "", 0, 16, 1,
1911                         &data[offset], limit, 1);
1912
1913         if (bad_count == 1) {
1914                 error ^= POISON_FREE;
1915                 if (!(error & (error - 1))) {
1916                         printk(KERN_ERR "Single bit error detected. Probably "
1917                                         "bad RAM.\n");
1918 #ifdef CONFIG_X86
1919                         printk(KERN_ERR "Run memtest86+ or a similar memory "
1920                                         "test tool.\n");
1921 #else
1922                         printk(KERN_ERR "Run a memory test tool.\n");
1923 #endif
1924                 }
1925         }
1926 }
1927 #endif
1928
1929 #if DEBUG
1930
1931 static void print_objinfo(struct kmem_cache *cachep, void *objp, int lines)
1932 {
1933         int i, size;
1934         char *realobj;
1935
1936         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1937                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%llx/0x%llx.\n",
1938                         *dbg_redzone1(cachep, objp),
1939                         *dbg_redzone2(cachep, objp));
1940         }
1941
1942         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
1943                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
1944                         *dbg_userword(cachep, objp));
1945                 print_symbol("(%s)",
1946                                 (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
1947                 printk("\n");
1948         }
1949         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1950         size = obj_size(cachep);
1951         for (i = 0; i < size && lines; i += 16, lines--) {
1952                 int limit;
1953                 limit = 16;
1954                 if (i + limit > size)
1955                         limit = size - i;
1956                 dump_line(realobj, i, limit);
1957         }
1958 }
1959
1960 static void check_poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1961 {
1962         char *realobj;
1963         int size, i;
1964         int lines = 0;
1965
1966         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1967         size = obj_size(cachep);
1968
1969         for (i = 0; i < size; i++) {
1970                 char exp = POISON_FREE;
1971                 if (i == size - 1)
1972                         exp = POISON_END;
1973                 if (realobj[i] != exp) {
1974                         int limit;
1975                         /* Mismatch ! */
1976                         /* Print header */
1977                         if (lines == 0) {
1978                                 printk(KERN_ERR
1979                                         "Slab corruption (%s): %s start=%p, len=%d\n",
1980                                         print_tainted(), cachep->name, realobj, size);
1981                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
1982                         }
1983                         /* Hexdump the affected line */
1984                         i = (i / 16) * 16;
1985                         limit = 16;
1986                         if (i + limit > size)
1987                                 limit = size - i;
1988                         dump_line(realobj, i, limit);
1989                         i += 16;
1990                         lines++;
1991                         /* Limit to 5 lines */
1992                         if (lines > 5)
1993                                 break;
1994                 }
1995         }
1996         if (lines != 0) {
1997                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
1998                  * exist:
1999                  */
2000                 struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
2001                 unsigned int objnr;
2002
2003                 objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2004                 if (objnr) {
2005                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr - 1);
2006                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2007                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
2008                                realobj, size);
2009                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
2010                 }
2011                 if (objnr + 1 < cachep->num) {
2012                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr + 1);
2013                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
2014                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
2015                                realobj, size);
2016                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
2017                 }
2018         }
2019 }
2020 #endif
2021
2022 #if DEBUG
2023 static void slab_destroy_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2024 {
2025         int i;
2026         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2027                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2028
2029                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2030 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2031                         if (cachep->buffer_size % PAGE_SIZE == 0 &&
2032                                         OFF_SLAB(cachep))
2033                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2034                                         cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 1);
2035                         else
2036                                 check_poison_obj(cachep, objp);
2037 #else
2038                         check_poison_obj(cachep, objp);
2039 #endif
2040                 }
2041                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2042                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2043                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
2044                                            "was overwritten");
2045                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2046                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
2047                                            "was overwritten");
2048                 }
2049         }
2050 }
2051 #else
2052 static void slab_destroy_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2053 {
2054 }
2055 #endif
2056
2057 /**
2058  * slab_destroy - destroy and release all objects in a slab
2059  * @cachep: cache pointer being destroyed
2060  * @slabp: slab pointer being destroyed
2061  *
2062  * Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
2063  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.  The
2064  * cache-lock is not held/needed.
2065  */
2066 static void slab_destroy(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2067 {
2068         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
2069
2070         slab_destroy_debugcheck(cachep, slabp);
2071         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
2072                 struct slab_rcu *slab_rcu;
2073
2074                 slab_rcu = (struct slab_rcu *)slabp;
2075                 slab_rcu->cachep = cachep;
2076                 slab_rcu->addr = addr;
2077                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
2078         } else {
2079                 kmem_freepages(cachep, addr);
2080                 if (OFF_SLAB(cachep))
2081                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
2082         }
2083 }
2084
2085 static void __kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2086 {
2087         int i;
2088         struct kmem_list3 *l3;
2089
2090         for_each_online_cpu(i)
2091             kfree(cachep->array[i]);
2092
2093         /* NUMA: free the list3 structures */
2094         for_each_online_node(i) {
2095                 l3 = cachep->nodelists[i];
2096                 if (l3) {
2097                         kfree(l3->shared);
2098                         free_alien_cache(l3->alien);
2099                         kfree(l3);
2100                 }
2101         }
2102         kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2103 }
2104
2105
2106 /**
2107  * calculate_slab_order - calculate size (page order) of slabs
2108  * @cachep: pointer to the cache that is being created
2109  * @size: size of objects to be created in this cache.
2110  * @align: required alignment for the objects.
2111  * @flags: slab allocation flags
2112  *
2113  * Also calculates the number of objects per slab.
2114  *
2115  * This could be made much more intelligent.  For now, try to avoid using
2116  * high order pages for slabs.  When the gfp() functions are more friendly
2117  * towards high-order requests, this should be changed.
2118  */
2119 static size_t calculate_slab_order(struct kmem_cache *cachep,
2120                         size_t size, size_t align, unsigned long flags)
2121 {
2122         unsigned long offslab_limit;
2123         size_t left_over = 0;
2124         int gfporder;
2125
2126         for (gfporder = 0; gfporder <= KMALLOC_MAX_ORDER; gfporder++) {
2127                 unsigned int num;
2128                 size_t remainder;
2129
2130                 cache_estimate(gfporder, size, align, flags, &remainder, &num);
2131                 if (!num)
2132                         continue;
2133
2134                 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2135                         /*
2136                          * Max number of objs-per-slab for caches which
2137                          * use off-slab slabs. Needed to avoid a possible
2138                          * looping condition in cache_grow().
2139                          */
2140                         offslab_limit = size - sizeof(struct slab);
2141                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
2142
2143                         if (num > offslab_limit)
2144                                 break;
2145                 }
2146
2147                 /* Found something acceptable - save it away */
2148                 cachep->num = num;
2149                 cachep->gfporder = gfporder;
2150                 left_over = remainder;
2151
2152                 /*
2153                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
2154                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
2155                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
2156                  */
2157                 if (flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2158                         break;
2159
2160                 /*
2161                  * Large number of objects is good, but very large slabs are
2162                  * currently bad for the gfp()s.
2163                  */
2164                 if (gfporder >= slab_max_order)
2165                         break;
2166
2167                 /*
2168                  * Acceptable internal fragmentation?
2169                  */
2170                 if (left_over * 8 <= (PAGE_SIZE << gfporder))
2171                         break;
2172         }
2173         return left_over;
2174 }
2175
2176 static int __init_refok setup_cpu_cache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
2177 {
2178         if (g_cpucache_up == FULL)
2179                 return enable_cpucache(cachep, gfp);
2180
2181         if (g_cpucache_up == NONE) {
2182                 /*
2183                  * Note: the first kmem_cache_create must create the cache
2184                  * that's used by kmalloc(24), otherwise the creation of
2185                  * further caches will BUG().
2186                  */
2187                 cachep->array[smp_processor_id()] = &initarray_generic.cache;
2188
2189                 /*
2190                  * If the cache that's used by kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is
2191                  * the first cache, then we need to set up all its list3s,
2192                  * otherwise the creation of further caches will BUG().
2193                  */
2194                 set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
2195                 if (INDEX_AC == INDEX_L3)
2196                         g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
2197                 else
2198                         g_cpucache_up = PARTIAL_AC;
2199         } else {
2200                 cachep->array[smp_processor_id()] =
2201                         kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), gfp);
2202
2203                 if (g_cpucache_up == PARTIAL_AC) {
2204                         set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
2205                         g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
2206                 } else {
2207                         int node;
2208                         for_each_online_node(node) {
2209                                 cachep->nodelists[node] =
2210                                     kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
2211                                                 gfp, node);
2212                                 BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
2213                                 kmem_list3_init(cachep->nodelists[node]);
2214                         }
2215                 }
2216         }
2217         cachep->nodelists[numa_mem_id()]->next_reap =
2218                         jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
2219                         ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
2220
2221         cpu_cache_get(cachep)->avail = 0;
2222         cpu_cache_get(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2223         cpu_cache_get(cachep)->batchcount = 1;
2224         cpu_cache_get(cachep)->touched = 0;
2225         cachep->batchcount = 1;
2226         cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
2227         return 0;
2228 }
2229
2230 /**
2231  * kmem_cache_create - Create a cache.
2232  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
2233  * @size: The size of objects to be created in this cache.
2234  * @align: The required alignment for the objects.
2235  * @flags: SLAB flags
2236  * @ctor: A constructor for the objects.
2237  *
2238  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
2239  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
2240  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache.
2241  *
2242  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
2243  * the module calling this has to destroy the cache before getting unloaded.
2244  *
2245  * The flags are
2246  *
2247  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
2248  * to catch references to uninitialised memory.
2249  *
2250  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
2251  * for buffer overruns.
2252  *
2253  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
2254  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
2255  * as davem.
2256  */
2257 struct kmem_cache *
2258 kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
2259         unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
2260 {
2261         size_t left_over, slab_size, ralign;
2262         struct kmem_cache *cachep = NULL, *pc;
2263         gfp_t gfp;
2264
2265         /*
2266          * Sanity checks... these are all serious usage bugs.
2267          */
2268         if (!name || in_interrupt() || (size < BYTES_PER_WORD) ||
2269             size > KMALLOC_MAX_SIZE) {
2270                 printk(KERN_ERR "%s: Early error in slab %s\n", __func__,
2271                                 name);
2272                 BUG();
2273         }
2274
2275         /*
2276          * We use cache_chain_mutex to ensure a consistent view of
2277          * cpu_online_mask as well.  Please see cpuup_callback
2278          */
2279         if (slab_is_available()) {
2280                 get_online_cpus();
2281                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2282         }
2283
2284         list_for_each_entry(pc, &cache_chain, next) {
2285                 char tmp;
2286                 int res;
2287
2288                 /*
2289                  * This happens when the module gets unloaded and doesn't
2290                  * destroy its slab cache and no-one else reuses the vmalloc
2291                  * area of the module.  Print a warning.
2292                  */
2293                 res = probe_kernel_address(pc->name, tmp);
2294                 if (res) {
2295                         printk(KERN_ERR
2296                                "SLAB: cache with size %d has lost its name\n",
2297                                pc->buffer_size);
2298                         continue;
2299                 }
2300
2301                 if (!strcmp(pc->name, name)) {
2302                         printk(KERN_ERR
2303                                "kmem_cache_create: duplicate cache %s\n", name);
2304                         dump_stack();
2305                         goto oops;
2306                 }
2307         }
2308
2309 #if DEBUG
2310         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
2311 #if FORCED_DEBUG
2312         /*
2313          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
2314          * large objects, if the increased size would increase the object size
2315          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
2316          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
2317          */
2318         if (size < 4096 || fls(size - 1) == fls(size-1 + REDZONE_ALIGN +
2319                                                 2 * sizeof(unsigned long long)))
2320                 flags |= SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER;
2321         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2322                 flags |= SLAB_POISON;
2323 #endif
2324         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
2325                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
2326 #endif
2327         /*
2328          * Always checks flags, a caller might be expecting debug support which
2329          * isn't available.
2330          */
2331         BUG_ON(flags & ~CREATE_MASK);
2332
2333         /*
2334          * Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
2335          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
2336          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
2337          */
2338         if (size & (BYTES_PER_WORD - 1)) {
2339                 size += (BYTES_PER_WORD - 1);
2340                 size &= ~(BYTES_PER_WORD - 1);
2341         }
2342
2343         /* calculate the final buffer alignment: */
2344
2345         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
2346         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
2347                 /*
2348                  * Default alignment: as specified by the arch code.  Except if
2349                  * an object is really small, then squeeze multiple objects into
2350                  * one cacheline.
2351                  */
2352                 ralign = cache_line_size();
2353                 while (size <= ralign / 2)
2354                         ralign /= 2;
2355         } else {
2356                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2357         }
2358
2359         /*
2360          * Redzoning and user store require word alignment or possibly larger.
2361          * Note this will be overridden by architecture or caller mandated
2362          * alignment if either is greater than BYTES_PER_WORD.
2363          */
2364         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2365                 ralign = BYTES_PER_WORD;
2366
2367         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2368                 ralign = REDZONE_ALIGN;
2369                 /* If redzoning, ensure that the second redzone is suitably
2370                  * aligned, by adjusting the object size accordingly. */
2371                 size += REDZONE_ALIGN - 1;
2372                 size &= ~(REDZONE_ALIGN - 1);
2373         }
2374
2375         /* 2) arch mandated alignment */
2376         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
2377                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2378         }
2379         /* 3) caller mandated alignment */
2380         if (ralign < align) {
2381                 ralign = align;
2382         }
2383         /* disable debug if necessary */
2384         if (ralign > __alignof__(unsigned long long))
2385                 flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2386         /*
2387          * 4) Store it.
2388          */
2389         align = ralign;
2390
2391         if (slab_is_available())
2392                 gfp = GFP_KERNEL;
2393         else
2394                 gfp = GFP_NOWAIT;
2395
2396         /* Get cache's description obj. */
2397         cachep = kmem_cache_zalloc(&cache_cache, gfp);
2398         if (!cachep)
2399                 goto oops;
2400
2401         cachep->nodelists = (struct kmem_list3 **)&cachep->array[nr_cpu_ids];
2402 #if DEBUG
2403         cachep->obj_size = size;
2404
2405         /*
2406          * Both debugging options require word-alignment which is calculated
2407          * into align above.
2408          */
2409         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2410                 /* add space for red zone words */
2411                 cachep->obj_offset += sizeof(unsigned long long);
2412                 size += 2 * sizeof(unsigned long long);
2413         }
2414         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
2415                 /* user store requires one word storage behind the end of
2416                  * the real object. But if the second red zone needs to be
2417                  * aligned to 64 bits, we must allow that much space.
2418                  */
2419                 if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2420                         size += REDZONE_ALIGN;
2421                 else
2422                         size += BYTES_PER_WORD;
2423         }
2424 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
2425         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3 + 1].cs_size
2426             && cachep->obj_size > cache_line_size() && ALIGN(size, align) < PAGE_SIZE) {
2427                 cachep->obj_offset += PAGE_SIZE - ALIGN(size, align);
2428                 size = PAGE_SIZE;
2429         }
2430 #endif
2431 #endif
2432
2433         /*
2434          * Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab.
2435          * (bootstrapping cannot cope with offslab caches so don't do
2436          * it too early on. Always use on-slab management when
2437          * SLAB_NOLEAKTRACE to avoid recursive calls into kmemleak)
2438          */
2439         if ((size >= (PAGE_SIZE >> 3)) && !slab_early_init &&
2440             !(flags & SLAB_NOLEAKTRACE))
2441                 /*
2442                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
2443                  * off-slab (should allow better packing of objs).
2444                  */
2445                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
2446
2447         size = ALIGN(size, align);
2448
2449         left_over = calculate_slab_order(cachep, size, align, flags);
2450
2451         if (!cachep->num) {
2452                 printk(KERN_ERR
2453                        "kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
2454                 kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2455                 cachep = NULL;
2456                 goto oops;
2457         }
2458         slab_size = ALIGN(cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t)
2459                           + sizeof(struct slab), align);
2460
2461         /*
2462          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
2463          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
2464          */
2465         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
2466                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
2467                 left_over -= slab_size;
2468         }
2469
2470         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2471                 /* really off slab. No need for manual alignment */
2472                 slab_size =
2473                     cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t) + sizeof(struct slab);
2474
2475 #ifdef CONFIG_PAGE_POISONING
2476                 /* If we're going to use the generic kernel_map_pages()
2477                  * poisoning, then it's going to smash the contents of
2478                  * the redzone and userword anyhow, so switch them off.
2479                  */
2480                 if (size % PAGE_SIZE == 0 && flags & SLAB_POISON)
2481                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2482 #endif
2483         }
2484
2485         cachep->colour_off = cache_line_size();
2486         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
2487         if (cachep->colour_off < align)
2488                 cachep->colour_off = align;
2489         cachep->colour = left_over / cachep->colour_off;
2490         cachep->slab_size = slab_size;
2491         cachep->flags = flags;
2492         cachep->gfpflags = 0;
2493         if (CONFIG_ZONE_DMA_FLAG && (flags & SLAB_CACHE_DMA))
2494                 cachep->gfpflags |= GFP_DMA;
2495         cachep->buffer_size = size;
2496         cachep->reciprocal_buffer_size = reciprocal_value(size);
2497
2498         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2499                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
2500                 /*
2501                  * This is a possibility for one of the malloc_sizes caches.
2502                  * But since we go off slab only for object size greater than
2503                  * PAGE_SIZE/8, and malloc_sizes gets created in ascending order,
2504                  * this should not happen at all.
2505                  * But leave a BUG_ON for some lucky dude.
2506                  */
2507                 BUG_ON(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep->slabp_cache));
2508         }
2509         cachep->ctor = ctor;
2510         cachep->name = name;
2511
2512         if (setup_cpu_cache(cachep, gfp)) {
2513                 __kmem_cache_destroy(cachep);
2514                 cachep = NULL;
2515                 goto oops;
2516         }
2517
2518         if (flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS) {
2519                 /*
2520                  * Would deadlock through slab_destroy()->call_rcu()->
2521                  * debug_object_activate()->kmem_cache_alloc().
2522                  */
2523                 WARN_ON_ONCE(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU);
2524
2525                 slab_set_debugobj_lock_classes(cachep);
2526         }
2527
2528         /* cache setup completed, link it into the list */
2529         list_add(&cachep->next, &cache_chain);
2530 oops:
2531         if (!cachep && (flags & SLAB_PANIC))
2532                 panic("kmem_cache_create(): failed to create slab `%s'\n",
2533                       name);
2534         if (slab_is_available()) {
2535                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2536                 put_online_cpus();
2537         }
2538         return cachep;
2539 }
2540 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
2541
2542 #if DEBUG
2543 static void check_irq_off(void)
2544 {
2545         BUG_ON(!irqs_disabled());
2546 }
2547
2548 static void check_irq_on(void)
2549 {
2550         BUG_ON(irqs_disabled());
2551 }
2552
2553 static void check_spinlock_acquired(struct kmem_cache *cachep)
2554 {
2555 #ifdef CONFIG_SMP
2556         check_irq_off();
2557         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_mem_id()]->list_lock);
2558 #endif
2559 }
2560
2561 static void check_spinlock_acquired_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
2562 {
2563 #ifdef CONFIG_SMP
2564         check_irq_off();
2565         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2566 #endif
2567 }
2568
2569 #else
2570 #define check_irq_off() do { } while(0)
2571 #define check_irq_on()  do { } while(0)
2572 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
2573 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
2574 #endif
2575
2576 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
2577                         struct array_cache *ac,
2578                         int force, int node);
2579
2580 static void do_drain(void *arg)
2581 {
2582         struct kmem_cache *cachep = arg;
2583         struct array_cache *ac;
2584         int node = numa_mem_id();
2585
2586         check_irq_off();
2587         ac = cpu_cache_get(cachep);
2588         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2589         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
2590         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2591         ac->avail = 0;
2592 }
2593
2594 static void drain_cpu_caches(struct kmem_cache *cachep)
2595 {
2596         struct kmem_list3 *l3;
2597         int node;
2598
2599         on_each_cpu(do_drain, cachep, 1);
2600         check_irq_on();
2601         for_each_online_node(node) {
2602                 l3 = cachep->nodelists[node];
2603                 if (l3 && l3->alien)
2604                         drain_alien_cache(cachep, l3->alien);
2605         }
2606
2607         for_each_online_node(node) {
2608                 l3 = cachep->nodelists[node];
2609                 if (l3)
2610                         drain_array(cachep, l3, l3->shared, 1, node);
2611         }
2612 }
2613
2614 /*
2615  * Remove slabs from the list of free slabs.
2616  * Specify the number of slabs to drain in tofree.
2617  *
2618  * Returns the actual number of slabs released.
2619  */
2620 static int drain_freelist(struct kmem_cache *cache,
2621                         struct kmem_list3 *l3, int tofree)
2622 {
2623         struct list_head *p;
2624         int nr_freed;
2625         struct slab *slabp;
2626
2627         nr_freed = 0;
2628         while (nr_freed < tofree && !list_empty(&l3->slabs_free)) {
2629
2630                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2631                 p = l3->slabs_free.prev;
2632                 if (p == &l3->slabs_free) {
2633                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2634                         goto out;
2635                 }
2636
2637                 slabp = list_entry(p, struct slab, list);
2638 #if DEBUG
2639                 BUG_ON(slabp->inuse);
2640 #endif
2641                 list_del(&slabp->list);
2642                 /*
2643                  * Safe to drop the lock. The slab is no longer linked
2644                  * to the cache.
2645                  */
2646                 l3->free_objects -= cache->num;
2647                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2648                 slab_destroy(cache, slabp);
2649                 nr_freed++;
2650         }
2651 out:
2652         return nr_freed;
2653 }
2654
2655 /* Called with cache_chain_mutex held to protect against cpu hotplug */
2656 static int __cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2657 {
2658         int ret = 0, i = 0;
2659         struct kmem_list3 *l3;
2660
2661         drain_cpu_caches(cachep);
2662
2663         check_irq_on();
2664         for_each_online_node(i) {
2665                 l3 = cachep->nodelists[i];
2666                 if (!l3)
2667                         continue;
2668
2669                 drain_freelist(cachep, l3, l3->free_objects);
2670
2671                 ret += !list_empty(&l3->slabs_full) ||
2672                         !list_empty(&l3->slabs_partial);
2673         }
2674         return (ret ? 1 : 0);
2675 }
2676
2677 /**
2678  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
2679  * @cachep: The cache to shrink.
2680  *
2681  * Releases as many slabs as possible for a cache.
2682  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
2683  */
2684 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2685 {
2686         int ret;
2687         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2688
2689         get_online_cpus();
2690         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2691         ret = __cache_shrink(cachep);
2692         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2693         put_online_cpus();
2694         return ret;
2695 }
2696 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2697
2698 /**
2699  * kmem_cache_destroy - delete a cache
2700  * @cachep: the cache to destroy
2701  *
2702  * Remove a &struct kmem_cache object from the slab cache.
2703  *
2704  * It is expected this function will be called by a module when it is
2705  * unloaded.  This will remove the cache completely, and avoid a duplicate
2706  * cache being allocated each time a module is loaded and unloaded, if the
2707  * module doesn't have persistent in-kernel storage across loads and unloads.
2708  *
2709  * The cache must be empty before calling this function.
2710  *
2711  * The caller must guarantee that no one will allocate memory from the cache
2712  * during the kmem_cache_destroy().
2713  */
2714 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2715 {
2716         BUG_ON(!cachep || in_interrupt());
2717
2718         /* Find the cache in the chain of caches. */
2719         get_online_cpus();
2720         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2721         /*
2722          * the chain is never empty, cache_cache is never destroyed
2723          */
2724         list_del(&cachep->next);
2725         if (__cache_shrink(cachep)) {
2726                 slab_error(cachep, "Can't free all objects");
2727                 list_add(&cachep->next, &cache_chain);
2728                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2729                 put_online_cpus();
2730                 return;
2731         }
2732
2733         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2734                 rcu_barrier();
2735
2736         __kmem_cache_destroy(cachep);
2737         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2738         put_online_cpus();
2739 }
2740 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2741
2742 /*
2743  * Get the memory for a slab management obj.
2744  * For a slab cache when the slab descriptor is off-slab, slab descriptors
2745  * always come from malloc_sizes caches.  The slab descriptor cannot
2746  * come from the same cache which is getting created because,
2747  * when we are searching for an appropriate cache for these
2748  * descriptors in kmem_cache_create, we search through the malloc_sizes array.
2749  * If we are creating a malloc_sizes cache here it would not be visible to
2750  * kmem_find_general_cachep till the initialization is complete.
2751  * Hence we cannot have slabp_cache same as the original cache.
2752  */
2753 static struct slab *alloc_slabmgmt(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2754                                    int colour_off, gfp_t local_flags,
2755                                    int nodeid)
2756 {
2757         struct slab *slabp;
2758
2759         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2760                 /* Slab management obj is off-slab. */
2761                 slabp = kmem_cache_alloc_node(cachep->slabp_cache,
2762                                               local_flags, nodeid);
2763                 /*
2764                  * If the first object in the slab is leaked (it's allocated
2765                  * but no one has a reference to it), we want to make sure
2766                  * kmemleak does not treat the ->s_mem pointer as a reference
2767                  * to the object. Otherwise we will not report the leak.
2768                  */
2769                 kmemleak_scan_area(&slabp->list, sizeof(struct list_head),
2770                                    local_flags);
2771                 if (!slabp)
2772                         return NULL;
2773         } else {
2774                 slabp = objp + colour_off;
2775                 colour_off += cachep->slab_size;
2776         }
2777         slabp->inuse = 0;
2778         slabp->colouroff = colour_off;
2779         slabp->s_mem = objp + colour_off;
2780         slabp->nodeid = nodeid;
2781         slabp->free = 0;
2782         return slabp;
2783 }
2784
2785 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2786 {
2787         return (kmem_bufctl_t *) (slabp + 1);
2788 }
2789
2790 static void cache_init_objs(struct kmem_cache *cachep,
2791                             struct slab *slabp)
2792 {
2793         int i;
2794
2795         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2796                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2797 #if DEBUG
2798                 /* need to poison the objs? */
2799                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2800                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2801                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2802                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2803
2804                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2805                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2806                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2807                 }
2808                 /*
2809                  * Constructors are not allowed to allocate memory from the same
2810                  * cache which they are a constructor for.  Otherwise, deadlock.
2811                  * They must also be threaded.
2812                  */
2813                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2814                         cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep));
2815
2816                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2817                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2818                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2819                                            " end of an object");
2820                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2821                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2822                                            " start of an object");
2823                 }
2824                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 &&
2825                             OFF_SLAB(cachep) && cachep->flags & SLAB_POISON)
2826                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2827                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
2828 #else
2829                 if (cachep->ctor)
2830                         cachep->ctor(objp);
2831 #endif
2832                 slab_bufctl(slabp)[i] = i + 1;
2833         }
2834         slab_bufctl(slabp)[i - 1] = BUFCTL_END;
2835 }
2836
2837 static void kmem_flagcheck(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2838 {
2839         if (CONFIG_ZONE_DMA_FLAG) {
2840                 if (flags & GFP_DMA)
2841                         BUG_ON(!(cachep->gfpflags & GFP_DMA));
2842                 else
2843                         BUG_ON(cachep->gfpflags & GFP_DMA);
2844         }
2845 }
2846
2847 static void *slab_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2848                                 int nodeid)
2849 {
2850         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, slabp->free);
2851         kmem_bufctl_t next;
2852
2853         slabp->inuse++;
2854         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2855 #if DEBUG
2856         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2857         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2858 #endif
2859         slabp->free = next;
2860
2861         return objp;
2862 }
2863
2864 static void slab_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2865                                 void *objp, int nodeid)
2866 {
2867         unsigned int objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2868
2869 #if DEBUG
2870         /* Verify that the slab belongs to the intended node */
2871         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2872
2873         if (slab_bufctl(slabp)[objnr] + 1 <= SLAB_LIMIT + 1) {
2874                 printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2875                                 "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2876                 BUG();
2877         }
2878 #endif
2879         slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2880         slabp->free = objnr;
2881         slabp->inuse--;
2882 }
2883
2884 /*
2885  * Map pages beginning at addr to the given cache and slab. This is required
2886  * for the slab allocator to be able to lookup the cache and slab of a
2887  * virtual address for kfree, ksize, and slab debugging.
2888  */
2889 static void slab_map_pages(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
2890                            void *addr)
2891 {
2892         int nr_pages;
2893         struct page *page;
2894
2895         page = virt_to_page(addr);
2896
2897         nr_pages = 1;
2898         if (likely(!PageCompound(page)))
2899                 nr_pages <<= cache->gfporder;
2900
2901         do {
2902                 page->slab_cache = cache;
2903                 page->slab_page = slab;
2904                 page++;
2905         } while (--nr_pages);
2906 }
2907
2908 /*
2909  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2910  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2911  */
2912 static int cache_grow(struct kmem_cache *cachep,
2913                 gfp_t flags, int nodeid, void *objp)
2914 {
2915         struct slab *slabp;
2916         size_t offset;
2917         gfp_t local_flags;
2918         struct kmem_list3 *l3;
2919
2920         /*
2921          * Be lazy and only check for valid flags here,  keeping it out of the
2922          * critical path in kmem_cache_alloc().
2923          */
2924         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
2925         local_flags = flags & (GFP_CONSTRAINT_MASK|GFP_RECLAIM_MASK);
2926
2927         /* Take the l3 list lock to change the colour_next on this node */
2928         check_irq_off();
2929         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2930         spin_lock(&l3->list_lock);
2931
2932         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2933         offset = l3->colour_next;
2934         l3->colour_next++;
2935         if (l3->colour_next >= cachep->colour)
2936                 l3->colour_next = 0;
2937         spin_unlock(&l3->list_lock);
2938
2939         offset *= cachep->colour_off;
2940
2941         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2942                 local_irq_enable();
2943
2944         /*
2945          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
2946          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
2947          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
2948          * will eventually be caught here (where it matters).
2949          */
2950         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2951
2952         /*
2953          * Get mem for the objs.  Attempt to allocate a physical page from
2954          * 'nodeid'.
2955          */
2956         if (!objp)
2957                 objp = kmem_getpages(cachep, local_flags, nodeid);
2958         if (!objp)
2959                 goto failed;
2960
2961         /* Get slab management. */
2962         slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset,
2963                         local_flags & ~GFP_CONSTRAINT_MASK, nodeid);
2964         if (!slabp)
2965                 goto opps1;
2966
2967         slab_map_pages(cachep, slabp, objp);
2968
2969         cache_init_objs(cachep, slabp);
2970
2971         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2972                 local_irq_disable();
2973         check_irq_off();
2974         spin_lock(&l3->list_lock);
2975
2976         /* Make slab active. */
2977         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
2978         STATS_INC_GROWN(cachep);
2979         l3->free_objects += cachep->num;
2980         spin_unlock(&l3->list_lock);
2981         return 1;
2982 opps1:
2983         kmem_freepages(cachep, objp);
2984 failed:
2985         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2986                 local_irq_disable();
2987         return 0;
2988 }
2989
2990 #if DEBUG
2991
2992 /*
2993  * Perform extra freeing checks:
2994  * - detect bad pointers.
2995  * - POISON/RED_ZONE checking
2996  */
2997 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
2998 {
2999         if (!virt_addr_valid(objp)) {
3000                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
3001                        (unsigned long)objp);
3002                 BUG();
3003         }
3004 }
3005
3006 static inline void verify_redzone_free(struct kmem_cache *cache, void *obj)
3007 {
3008         unsigned long long redzone1, redzone2;
3009
3010         redzone1 = *dbg_redzone1(cache, obj);
3011         redzone2 = *dbg_redzone2(cache, obj);
3012
3013         /*
3014          * Redzone is ok.
3015          */
3016         if (redzone1 == RED_ACTIVE && redzone2 == RED_ACTIVE)
3017                 return;
3018
3019         if (redzone1 == RED_INACTIVE && redzone2 == RED_INACTIVE)
3020                 slab_error(cache, "double free detected");
3021         else
3022                 slab_error(cache, "memory outside object was overwritten");
3023
3024         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1:0x%llx, redzone 2:0x%llx.\n",
3025                         obj, redzone1, redzone2);
3026 }
3027
3028 static void *cache_free_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
3029                                    void *caller)
3030 {
3031         struct page *page;
3032         unsigned int objnr;
3033         struct slab *slabp;
3034
3035         BUG_ON(virt_to_cache(objp) != cachep);
3036
3037         objp -= obj_offset(cachep);
3038         kfree_debugcheck(objp);
3039         page = virt_to_head_page(objp);
3040
3041         slabp = page->slab_page;
3042
3043         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3044                 verify_redzone_free(cachep, objp);
3045                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
3046                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
3047         }
3048         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
3049                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
3050
3051         objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
3052
3053         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
3054         BUG_ON(objp != index_to_obj(cachep, slabp, objnr));
3055
3056 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3057         slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_FREE;
3058 #endif
3059         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
3060 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3061                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE)==0 && OFF_SLAB(cachep)) {
3062                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
3063                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
3064                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
3065                 } else {
3066                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
3067                 }
3068 #else
3069                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
3070 #endif
3071         }
3072         return objp;
3073 }
3074
3075 static void check_slabp(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
3076 {
3077         kmem_bufctl_t i;
3078         int entries = 0;
3079
3080         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
3081         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
3082                 entries++;
3083                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
3084                         goto bad;
3085         }
3086         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
3087 bad:
3088                 printk(KERN_ERR "slab: Internal list corruption detected in "
3089                         "cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Tainted(%s). Hexdump:\n",
3090                         cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse,
3091                         print_tainted());
3092                 print_hex_dump(KERN_ERR, "", DUMP_PREFIX_OFFSET, 16, 1, slabp,
3093                         sizeof(*slabp) + cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t),
3094                         1);
3095                 BUG();
3096         }
3097 }
3098 #else
3099 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
3100 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
3101 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
3102 #endif
3103
3104 static void *cache_alloc_refill(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3105 {
3106         int batchcount;
3107         struct kmem_list3 *l3;
3108         struct array_cache *ac;
3109         int node;
3110
3111 retry:
3112         check_irq_off();
3113         node = numa_mem_id();
3114         ac = cpu_cache_get(cachep);
3115         batchcount = ac->batchcount;
3116         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
3117                 /*
3118                  * If there was little recent activity on this cache, then
3119                  * perform only a partial refill.  Otherwise we could generate
3120                  * refill bouncing.
3121                  */
3122                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
3123         }
3124         l3 = cachep->nodelists[node];
3125
3126         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
3127         spin_lock(&l3->list_lock);
3128
3129         /* See if we can refill from the shared array */
3130         if (l3->shared && transfer_objects(ac, l3->shared, batchcount)) {
3131                 l3->shared->touched = 1;
3132                 goto alloc_done;
3133         }
3134
3135         while (batchcount > 0) {
3136                 struct list_head *entry;
3137                 struct slab *slabp;
3138                 /* Get slab alloc is to come from. */
3139                 entry = l3->slabs_partial.next;
3140                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
3141                         l3->free_touched = 1;
3142                         entry = l3->slabs_free.next;
3143                         if (entry == &l3->slabs_free)
3144                                 goto must_grow;
3145                 }
3146
3147                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3148                 check_slabp(cachep, slabp);
3149                 check_spinlock_acquired(cachep);
3150
3151                 /*
3152                  * The slab was either on partial or free list so
3153                  * there must be at least one object available for
3154                  * allocation.
3155                  */
3156                 BUG_ON(slabp->inuse >= cachep->num);
3157
3158                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
3159                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
3160                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3161                         STATS_SET_HIGH(cachep);
3162
3163                         ac->entry[ac->avail++] = slab_get_obj(cachep, slabp,
3164                                                             node);
3165                 }
3166                 check_slabp(cachep, slabp);
3167
3168                 /* move slabp to correct slabp list: */
3169                 list_del(&slabp->list);
3170                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
3171                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3172                 else
3173                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3174         }
3175
3176 must_grow:
3177         l3->free_objects -= ac->avail;
3178 alloc_done:
3179         spin_unlock(&l3->list_lock);
3180
3181         if (unlikely(!ac->avail)) {
3182                 int x;
3183                 x = cache_grow(cachep, flags | GFP_THISNODE, node, NULL);
3184
3185                 /* cache_grow can reenable interrupts, then ac could change. */
3186                 ac = cpu_cache_get(cachep);
3187                 if (!x && ac->avail == 0)       /* no objects in sight? abort */
3188                         return NULL;
3189
3190                 if (!ac->avail)         /* objects refilled by interrupt? */
3191                         goto retry;
3192         }
3193         ac->touched = 1;
3194         return ac->entry[--ac->avail];
3195 }
3196
3197 static inline void cache_alloc_debugcheck_before(struct kmem_cache *cachep,
3198                                                 gfp_t flags)
3199 {
3200         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
3201 #if DEBUG
3202         kmem_flagcheck(cachep, flags);
3203 #endif
3204 }
3205
3206 #if DEBUG
3207 static void *cache_alloc_debugcheck_after(struct kmem_cache *cachep,
3208                                 gfp_t flags, void *objp, void *caller)
3209 {
3210         if (!objp)
3211                 return objp;
3212         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
3213 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3214                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
3215                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
3216                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 1);
3217                 else
3218                         check_poison_obj(cachep, objp);
3219 #else
3220                 check_poison_obj(cachep, objp);
3221 #endif
3222                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
3223         }
3224         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
3225                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
3226
3227         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
3228                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE ||
3229                                 *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
3230                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
3231                                                 " object was overwritten");
3232                         printk(KERN_ERR
3233                                 "%p: redzone 1:0x%llx, redzone 2:0x%llx\n",
3234                                 objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
3235                                 *dbg_redzone2(cachep, objp));
3236                 }
3237                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3238                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
3239         }
3240 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3241         {
3242                 struct slab *slabp;
3243                 unsigned objnr;
3244
3245                 slabp = virt_to_head_page(objp)->slab_page;
3246                 objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->buffer_size;
3247                 slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_ACTIVE;
3248         }
3249 #endif
3250         objp += obj_offset(cachep);
3251         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON)
3252                 cachep->ctor(objp);
3253         if (ARCH_SLAB_MINALIGN &&
3254             ((unsigned long)objp & (ARCH_SLAB_MINALIGN-1))) {
3255                 printk(KERN_ERR "0x%p: not aligned to ARCH_SLAB_MINALIGN=%d\n",
3256                        objp, (int)ARCH_SLAB_MINALIGN);
3257         }
3258         return objp;
3259 }
3260 #else
3261 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
3262 #endif
3263
3264 static bool slab_should_failslab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3265 {
3266         if (cachep == &cache_cache)
3267                 return false;
3268
3269         return should_failslab(obj_size(cachep), flags, cachep->flags);
3270 }
3271
3272 static inline void *____cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3273 {
3274         void *objp;
3275         struct array_cache *ac;
3276
3277         check_irq_off();
3278
3279         ac = cpu_cache_get(cachep);
3280         if (likely(ac->avail)) {
3281                 STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
3282                 ac->touched = 1;
3283                 objp = ac->entry[--ac->avail];
3284         } else {
3285                 STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
3286                 objp = cache_alloc_refill(cachep, flags);
3287                 /*
3288                  * the 'ac' may be updated by cache_alloc_refill(),
3289                  * and kmemleak_erase() requires its correct value.
3290                  */
3291                 ac = cpu_cache_get(cachep);
3292         }
3293         /*
3294          * To avoid a false negative, if an object that is in one of the
3295          * per-CPU caches is leaked, we need to make sure kmemleak doesn't
3296          * treat the array pointers as a reference to the object.
3297          */
3298         if (objp)
3299                 kmemleak_erase(&ac->entry[ac->avail]);
3300         return objp;
3301 }
3302
3303 #ifdef CONFIG_NUMA
3304 /*
3305  * Try allocating on another node if PF_SPREAD_SLAB|PF_MEMPOLICY.
3306  *
3307  * If we are in_interrupt, then process context, including cpusets and
3308  * mempolicy, may not apply and should not be used for allocation policy.
3309  */
3310 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3311 {
3312         int nid_alloc, nid_here;
3313
3314         if (in_interrupt() || (flags & __GFP_THISNODE))
3315                 return NULL;
3316         nid_alloc = nid_here = numa_mem_id();
3317         if (cpuset_do_slab_mem_spread() && (cachep->flags & SLAB_MEM_SPREAD))
3318                 nid_alloc = cpuset_slab_spread_node();
3319         else if (current->mempolicy)
3320                 nid_alloc = slab_node(current->mempolicy);
3321         if (nid_alloc != nid_here)
3322                 return ____cache_alloc_node(cachep, flags, nid_alloc);
3323         return NULL;
3324 }
3325
3326 /*
3327  * Fallback function if there was no memory available and no objects on a
3328  * certain node and fall back is permitted. First we scan all the
3329  * available nodelists for available objects. If that fails then we
3330  * perform an allocation without specifying a node. This allows the page
3331  * allocator to do its reclaim / fallback magic. We then insert the
3332  * slab into the proper nodelist and then allocate from it.
3333  */
3334 static void *fallback_alloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3335 {
3336         struct zonelist *zonelist;
3337         gfp_t local_flags;
3338         struct zoneref *z;
3339         struct zone *zone;
3340         enum zone_type high_zoneidx = gfp_zone(flags);
3341         void *obj = NULL;
3342         int nid;
3343         unsigned int cpuset_mems_cookie;
3344
3345         if (flags & __GFP_THISNODE)
3346                 return NULL;
3347
3348         local_flags = flags & (GFP_CONSTRAINT_MASK|GFP_RECLAIM_MASK);
3349
3350 retry_cpuset:
3351         cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
3352         zonelist = node_zonelist(slab_node(current->mempolicy), flags);
3353
3354 retry:
3355         /*
3356          * Look through allowed nodes for objects available
3357          * from existing per node queues.
3358          */
3359         for_each_zone_zonelist(zone, z, zonelist, high_zoneidx) {
3360                 nid = zone_to_nid(zone);
3361
3362                 if (cpuset_zone_allowed_hardwall(zone, flags) &&
3363                         cache->nodelists[nid] &&
3364                         cache->nodelists[nid]->free_objects) {
3365                                 obj = ____cache_alloc_node(cache,
3366                                         flags | GFP_THISNODE, nid);
3367                                 if (obj)
3368                                         break;
3369                 }
3370         }
3371
3372         if (!obj) {
3373                 /*
3374                  * This allocation will be performed within the constraints
3375                  * of the current cpuset / memory policy requirements.
3376                  * We may trigger various forms of reclaim on the allowed
3377                  * set and go into memory reserves if necessary.
3378                  */
3379                 if (local_flags & __GFP_WAIT)
3380                         local_irq_enable();
3381                 kmem_flagcheck(cache, flags);
3382                 obj = kmem_getpages(cache, local_flags, numa_mem_id());
3383                 if (local_flags & __GFP_WAIT)
3384                         local_irq_disable();
3385                 if (obj) {
3386                         /*
3387                          * Insert into the appropriate per node queues
3388                          */
3389                         nid = page_to_nid(virt_to_page(obj));
3390                         if (cache_grow(cache, flags, nid, obj)) {
3391                                 obj = ____cache_alloc_node(cache,
3392                                         flags | GFP_THISNODE, nid);
3393                                 if (!obj)
3394                                         /*
3395                                          * Another processor may allocate the
3396                                          * objects in the slab since we are
3397                                          * not holding any locks.
3398                                          */
3399                                         goto retry;
3400                         } else {
3401                                 /* cache_grow already freed obj */
3402                                 obj = NULL;
3403                         }
3404                 }
3405         }
3406
3407         if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !obj))
3408                 goto retry_cpuset;
3409         return obj;
3410 }
3411
3412 /*
3413  * A interface to enable slab creation on nodeid
3414  */
3415 static void *____cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
3416                                 int nodeid)
3417 {
3418         struct list_head *entry;
3419         struct slab *slabp;
3420         struct kmem_list3 *l3;
3421         void *obj;
3422         int x;
3423
3424         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
3425         BUG_ON(!l3);
3426
3427 retry:
3428         check_irq_off();
3429         spin_lock(&l3->list_lock);
3430         entry = l3->slabs_partial.next;
3431         if (entry == &l3->slabs_partial) {
3432                 l3->free_touched = 1;
3433                 entry = l3->slabs_free.next;
3434                 if (entry == &l3->slabs_free)
3435                         goto must_grow;
3436         }
3437
3438         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
3439         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
3440         check_slabp(cachep, slabp);
3441
3442         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
3443         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
3444         STATS_SET_HIGH(cachep);
3445
3446         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
3447
3448         obj = slab_get_obj(cachep, slabp, nodeid);
3449         check_slabp(cachep, slabp);
3450         l3->free_objects--;
3451         /* move slabp to correct slabp list: */
3452         list_del(&slabp->list);
3453
3454         if (slabp->free == BUFCTL_END)
3455                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
3456         else
3457                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3458
3459         spin_unlock(&l3->list_lock);
3460         goto done;
3461
3462 must_grow:
3463         spin_unlock(&l3->list_lock);
3464         x = cache_grow(cachep, flags | GFP_THISNODE, nodeid, NULL);
3465         if (x)
3466                 goto retry;
3467
3468         return fallback_alloc(cachep, flags);
3469
3470 done:
3471         return obj;
3472 }
3473
3474 /**
3475  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
3476  * @cachep: The cache to allocate from.
3477  * @flags: See kmalloc().
3478  * @nodeid: node number of the target node.
3479  * @caller: return address of caller, used for debug information
3480  *
3481  * Identical to kmem_cache_alloc but it will allocate memory on the given
3482  * node, which can improve the performance for cpu bound structures.
3483  *
3484  * Fallback to other node is possible if __GFP_THISNODE is not set.
3485  */
3486 static __always_inline void *
3487 __cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid,
3488                    void *caller)
3489 {
3490         unsigned long save_flags;
3491         void *ptr;
3492         int slab_node = numa_mem_id();
3493
3494         flags &= gfp_allowed_mask;
3495
3496         lockdep_trace_alloc(flags);
3497
3498         if (slab_should_failslab(cachep, flags))
3499                 return NULL;
3500
3501         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3502         local_irq_save(save_flags);
3503
3504         if (nodeid == NUMA_NO_NODE)
3505                 nodeid = slab_node;
3506
3507         if (unlikely(!cachep->nodelists[nodeid])) {
3508                 /* Node not bootstrapped yet */
3509                 ptr = fallback_alloc(cachep, flags);
3510                 goto out;
3511         }
3512
3513         if (nodeid == slab_node) {
3514                 /*
3515                  * Use the locally cached objects if possible.
3516                  * However ____cache_alloc does not allow fallback
3517                  * to other nodes. It may fail while we still have
3518                  * objects on other nodes available.
3519                  */
3520                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
3521                 if (ptr)
3522                         goto out;
3523         }
3524         /* ___cache_alloc_node can fall back to other nodes */
3525         ptr = ____cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
3526   out:
3527         local_irq_restore(save_flags);
3528         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr, caller);
3529         kmemleak_alloc_recursive(ptr, obj_size(cachep), 1, cachep->flags,
3530                                  flags);
3531
3532         if (likely(ptr))
3533                 kmemcheck_slab_alloc(cachep, flags, ptr, obj_size(cachep));
3534
3535         if (unlikely((flags & __GFP_ZERO) && ptr))
3536                 memset(ptr, 0, obj_size(cachep));
3537
3538         return ptr;
3539 }
3540
3541 static __always_inline void *
3542 __do_cache_alloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3543 {
3544         void *objp;
3545
3546         if (unlikely(current->flags & (PF_SPREAD_SLAB | PF_MEMPOLICY))) {
3547                 objp = alternate_node_alloc(cache, flags);
3548                 if (objp)
3549                         goto out;
3550         }
3551         objp = ____cache_alloc(cache, flags);
3552
3553         /*
3554          * We may just have run out of memory on the local node.
3555          * ____cache_alloc_node() knows how to locate memory on other nodes
3556          */
3557         if (!objp)
3558                 objp = ____cache_alloc_node(cache, flags, numa_mem_id());
3559
3560   out:
3561         return objp;
3562 }
3563 #else
3564
3565 static __always_inline void *
3566 __do_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3567 {
3568         return ____cache_alloc(cachep, flags);
3569 }
3570
3571 #endif /* CONFIG_NUMA */
3572
3573 static __always_inline void *
3574 __cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, void *caller)
3575 {
3576         unsigned long save_flags;
3577         void *objp;
3578
3579         flags &= gfp_allowed_mask;
3580
3581         lockdep_trace_alloc(flags);
3582
3583         if (slab_should_failslab(cachep, flags))
3584                 return NULL;
3585
3586         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3587         local_irq_save(save_flags);
3588         objp = __do_cache_alloc(cachep, flags);
3589         local_irq_restore(save_flags);
3590         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp, caller);
3591         kmemleak_alloc_recursive(objp, obj_size(cachep), 1, cachep->flags,
3592                                  flags);
3593         prefetchw(objp);
3594
3595         if (likely(objp))
3596                 kmemcheck_slab_alloc(cachep, flags, objp, obj_size(cachep));
3597
3598         if (unlikely((flags & __GFP_ZERO) && objp))
3599                 memset(objp, 0, obj_size(cachep));
3600
3601         return objp;
3602 }
3603
3604 /*
3605  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
3606  */
3607 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int nr_objects,
3608                        int node)
3609 {
3610         int i;
3611         struct kmem_list3 *l3;
3612
3613         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
3614                 void *objp = objpp[i];
3615                 struct slab *slabp;
3616
3617                 slabp = virt_to_slab(objp);
3618                 l3 = cachep->nodelists[node];
3619                 list_del(&slabp->list);
3620                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
3621                 check_slabp(cachep, slabp);
3622                 slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);
3623                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
3624                 l3->free_objects++;
3625                 check_slabp(cachep, slabp);
3626
3627                 /* fixup slab chains */
3628                 if (slabp->inuse == 0) {
3629                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
3630                                 l3->free_objects -= cachep->num;
3631                                 /* No need to drop any previously held
3632                                  * lock here, even if we have a off-slab slab
3633                                  * descriptor it is guaranteed to come from
3634                                  * a different cache, refer to comments before
3635                                  * alloc_slabmgmt.
3636                                  */
3637                                 slab_destroy(cachep, slabp);
3638                         } else {
3639                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
3640                         }
3641                 } else {
3642                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
3643                          * partial list on free - maximum time for the
3644                          * other objects to be freed, too.
3645                          */
3646                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
3647                 }
3648         }
3649 }
3650
3651 static void cache_flusharray(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac)
3652 {
3653         int batchcount;
3654         struct kmem_list3 *l3;
3655         int node = numa_mem_id();
3656
3657         batchcount = ac->batchcount;
3658 #if DEBUG
3659         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
3660 #endif
3661         check_irq_off();
3662         l3 = cachep->nodelists[node];
3663         spin_lock(&l3->list_lock);
3664         if (l3->shared) {
3665                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
3666                 int max = shared_array->limit - shared_array->avail;
3667                 if (max) {
3668                         if (batchcount > max)
3669                                 batchcount = max;
3670                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
3671                                ac->entry, sizeof(void *) * batchcount);
3672                         shared_array->avail += batchcount;
3673                         goto free_done;
3674                 }
3675         }
3676
3677         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
3678 free_done:
3679 #if STATS
3680         {
3681                 int i = 0;
3682                 struct list_head *p;
3683
3684                 p = l3->slabs_free.next;
3685                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
3686                         struct slab *slabp;
3687
3688                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3689                         BUG_ON(slabp->inuse);
3690
3691                         i++;
3692                         p = p->next;
3693                 }
3694                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
3695         }
3696 #endif
3697         spin_unlock(&l3->list_lock);
3698         ac->avail -= batchcount;
3699         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]), sizeof(void *)*ac->avail);
3700 }
3701
3702 /*
3703  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed state, it must
3704  * be in this state _before_ it is released.  Called with disabled ints.
3705  */
3706 static inline void __cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
3707     void *caller)
3708 {
3709         struct array_cache *ac = cpu_cache_get(cachep);
3710
3711         check_irq_off();
3712         kmemleak_free_recursive(objp, cachep->flags);
3713         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, caller);
3714
3715         kmemcheck_slab_free(cachep, objp, obj_size(cachep));
3716
3717         /*
3718          * Skip calling cache_free_alien() when the platform is not numa.
3719          * This will avoid cache misses that happen while accessing slabp (which
3720          * is per page memory  reference) to get nodeid. Instead use a global
3721          * variable to skip the call, which is mostly likely to be present in
3722          * the cache.
3723          */
3724         if (nr_online_nodes > 1 && cache_free_alien(cachep, objp))
3725                 return;
3726
3727         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
3728                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
3729         } else {
3730                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
3731                 cache_flusharray(cachep, ac);
3732         }
3733
3734         ac->entry[ac->avail++] = objp;
3735 }
3736
3737 /**
3738  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
3739  * @cachep: The cache to allocate from.
3740  * @flags: See kmalloc().
3741  *
3742  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
3743  * if the cache has no available objects.
3744  */
3745 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3746 {
3747         void *ret = __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3748
3749         trace_kmem_cache_alloc(_RET_IP_, ret,
3750                                obj_size(cachep), cachep->buffer_size, flags);
3751
3752         return ret;
3753 }
3754 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
3755
3756 #ifdef CONFIG_TRACING
3757 void *
3758 kmem_cache_alloc_trace(size_t size, struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3759 {
3760         void *ret;
3761
3762         ret = __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3763
3764         trace_kmalloc(_RET_IP_, ret,
3765                       size, slab_buffer_size(cachep), flags);
3766         return ret;
3767 }
3768 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_trace);
3769 #endif
3770
3771 #ifdef CONFIG_NUMA
3772 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
3773 {
3774         void *ret = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid,
3775                                        __builtin_return_address(0));
3776
3777         trace_kmem_cache_alloc_node(_RET_IP_, ret,
3778                                     obj_size(cachep), cachep->buffer_size,
3779                                     flags, nodeid);
3780
3781         return ret;
3782 }
3783 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
3784
3785 #ifdef CONFIG_TRACING
3786 void *kmem_cache_alloc_node_trace(size_t size,
3787                                   struct kmem_cache *cachep,
3788                                   gfp_t flags,
3789                                   int nodeid)
3790 {
3791         void *ret;
3792
3793         ret = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid,
3794                                   __builtin_return_address(0));
3795         trace_kmalloc_node(_RET_IP_, ret,
3796                            size, slab_buffer_size(cachep),
3797                            flags, nodeid);
3798         return ret;
3799 }
3800 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node_trace);
3801 #endif
3802
3803 static __always_inline void *
3804 __do_kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node, void *caller)
3805 {
3806         struct kmem_cache *cachep;
3807
3808         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
3809         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep)))
3810                 return cachep;
3811         return kmem_cache_alloc_node_trace(size, cachep, flags, node);
3812 }
3813
3814 #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB) || defined(CONFIG_TRACING)
3815 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3816 {
3817         return __do_kmalloc_node(size, flags, node,
3818                         __builtin_return_address(0));
3819 }
3820 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3821
3822 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t flags,
3823                 int node, unsigned long caller)
3824 {
3825         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, (void *)caller);
3826 }
3827 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node_track_caller);
3828 #else
3829 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3830 {
3831         return __do_kmalloc_node(size, flags, node, NULL);
3832 }
3833 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
3834 #endif /* CONFIG_DEBUG_SLAB || CONFIG_TRACING */
3835 #endif /* CONFIG_NUMA */
3836
3837 /**
3838  * __do_kmalloc - allocate memory
3839  * @size: how many bytes of memory are required.
3840  * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
3841  * @caller: function caller for debug tracking of the caller
3842  */
3843 static __always_inline void *__do_kmalloc(size_t size, gfp_t flags,
3844                                           void *caller)
3845 {
3846         struct kmem_cache *cachep;
3847         void *ret;
3848
3849         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
3850          * __ with kmem_.
3851          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
3852          * functions.
3853          */
3854         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
3855         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(cachep)))
3856                 return cachep;
3857         ret = __cache_alloc(cachep, flags, caller);
3858
3859         trace_kmalloc((unsigned long) caller, ret,
3860                       size, cachep->buffer_size, flags);
3861
3862         return ret;
3863 }
3864
3865
3866 #if defined(CONFIG_DEBUG_SLAB) || defined(CONFIG_TRACING)
3867 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3868 {
3869         return __do_kmalloc(size, flags, __builtin_return_address(0));
3870 }
3871 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3872
3873 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t flags, unsigned long caller)
3874 {
3875         return __do_kmalloc(size, flags, (void *)caller);
3876 }
3877 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
3878
3879 #else
3880 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3881 {
3882         return __do_kmalloc(size, flags, NULL);
3883 }
3884 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3885 #endif
3886
3887 /**
3888  * kmem_cache_free - Deallocate an object
3889  * @cachep: The cache the allocation was from.
3890  * @objp: The previously allocated object.
3891  *
3892  * Free an object which was previously allocated from this
3893  * cache.
3894  */
3895 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3896 {
3897         unsigned long flags;
3898
3899         local_irq_save(flags);
3900         debug_check_no_locks_freed(objp, obj_size(cachep));
3901         if (!(cachep->flags & SLAB_DEBUG_OBJECTS))
3902                 debug_check_no_obj_freed(objp, obj_size(cachep));
3903         __cache_free(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
3904         local_irq_restore(flags);
3905
3906         trace_kmem_cache_free(_RET_IP_, objp);
3907 }
3908 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3909
3910 /**
3911  * kfree - free previously allocated memory
3912  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3913  *
3914  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3915  *
3916  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3917  * or you will run into trouble.
3918  */
3919 void kfree(const void *objp)
3920 {
3921         struct kmem_cache *c;
3922         unsigned long flags;
3923
3924         trace_kfree(_RET_IP_, objp);
3925
3926         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(objp)))
3927                 return;
3928         local_irq_save(flags);
3929         kfree_debugcheck(objp);
3930         c = virt_to_cache(objp);
3931         debug_check_no_locks_freed(objp, obj_size(c));
3932         debug_check_no_obj_freed(objp, obj_size(c));
3933         __cache_free(c, (void *)objp, __builtin_return_address(0));
3934         local_irq_restore(flags);
3935 }
3936 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3937
3938 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *cachep)
3939 {
3940         return obj_size(cachep);
3941 }
3942 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3943
3944 /*
3945  * This initializes kmem_list3 or resizes various caches for all nodes.
3946  */
3947 static int alloc_kmemlist(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
3948 {
3949         int node;
3950         struct kmem_list3 *l3;
3951         struct array_cache *new_shared;
3952         struct array_cache **new_alien = NULL;
3953
3954         for_each_online_node(node) {
3955
3956                 if (use_alien_caches) {
3957                         new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit, gfp);
3958                         if (!new_alien)
3959                                 goto fail;
3960                 }
3961
3962                 new_shared = NULL;
3963                 if (cachep->shared) {
3964                         new_shared = alloc_arraycache(node,
3965                                 cachep->shared*cachep->batchcount,
3966                                         0xbaadf00d, gfp);
3967                         if (!new_shared) {
3968                                 free_alien_cache(new_alien);
3969                                 goto fail;
3970                         }
3971                 }
3972
3973                 l3 = cachep->nodelists[node];
3974                 if (l3) {
3975                         struct array_cache *shared = l3->shared;
3976
3977                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3978
3979                         if (shared)
3980                                 free_block(cachep, shared->entry,
3981                                                 shared->avail, node);
3982
3983                         l3->shared = new_shared;
3984                         if (!l3->alien) {
3985                                 l3->alien = new_alien;
3986                                 new_alien = NULL;
3987                         }
3988                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
3989                                         cachep->batchcount + cachep->num;
3990                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3991                         kfree(shared);
3992                         free_alien_cache(new_alien);
3993                         continue;
3994                 }
3995                 l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), gfp, node);
3996                 if (!l3) {
3997                         free_alien_cache(new_alien);
3998                         kfree(new_shared);
3999                         goto fail;
4000                 }
4001
4002                 kmem_list3_init(l3);
4003                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
4004                                 ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
4005                 l3->shared = new_shared;
4006                 l3->alien = new_alien;
4007                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
4008                                         cachep->batchcount + cachep->num;
4009                 cachep->nodelists[node] = l3;
4010         }
4011         return 0;
4012
4013 fail:
4014         if (!cachep->next.next) {
4015                 /* Cache is not active yet. Roll back what we did */
4016                 node--;
4017                 while (node >= 0) {
4018                         if (cachep->nodelists[node]) {
4019                                 l3 = cachep->nodelists[node];
4020
4021                                 kfree(l3->shared);
4022                                 free_alien_cache(l3->alien);
4023                                 kfree(l3);
4024                                 cachep->nodelists[node] = NULL;
4025                         }
4026                         node--;
4027                 }
4028         }
4029         return -ENOMEM;
4030 }
4031
4032 struct ccupdate_struct {
4033         struct kmem_cache *cachep;
4034         struct array_cache *new[0];
4035 };
4036
4037 static void do_ccupdate_local(void *info)
4038 {
4039         struct ccupdate_struct *new = info;
4040         struct array_cache *old;
4041
4042         check_irq_off();
4043         old = cpu_cache_get(new->cachep);
4044
4045         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
4046         new->new[smp_processor_id()] = old;
4047 }
4048
4049 /* Always called with the cache_chain_mutex held */
4050 static int do_tune_cpucache(struct kmem_cache *cachep, int limit,
4051                                 int batchcount, int shared, gfp_t gfp)
4052 {
4053         struct ccupdate_struct *new;
4054         int i;
4055
4056         new = kzalloc(sizeof(*new) + nr_cpu_ids * sizeof(struct array_cache *),
4057                       gfp);
4058         if (!new)
4059                 return -ENOMEM;
4060
4061         for_each_online_cpu(i) {
4062                 new->new[i] = alloc_arraycache(cpu_to_mem(i), limit,
4063                                                 batchcount, gfp);
4064                 if (!new->new[i]) {
4065                         for (i--; i >= 0; i--)
4066                                 kfree(new->new[i]);
4067                         kfree(new);
4068                         return -ENOMEM;
4069                 }
4070         }
4071         new->cachep = cachep;
4072
4073         on_each_cpu(do_ccupdate_local, (void *)new, 1);
4074
4075         check_irq_on();
4076         cachep->batchcount = batchcount;
4077         cachep->limit = limit;
4078         cachep->shared = shared;
4079
4080         for_each_online_cpu(i) {
4081                 struct array_cache *ccold = new->new[i];
4082                 if (!ccold)
4083                         continue;
4084                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_mem(i)]->list_lock);
4085                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_mem(i));
4086                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_mem(i)]->list_lock);
4087                 kfree(ccold);
4088         }
4089         kfree(new);
4090         return alloc_kmemlist(cachep, gfp);
4091 }
4092
4093 /* Called with cache_chain_mutex held always */
4094 static int enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
4095 {
4096         int err;
4097         int limit, shared;
4098
4099         /*
4100          * The head array serves three purposes:
4101          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
4102          * - reduce the number of spinlock operations.
4103          * - reduce the number of linked list operations on the slab and
4104          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
4105          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
4106          * Bonwick.
4107          */
4108         if (cachep->buffer_size > 131072)
4109                 limit = 1;
4110         else if (cachep->buffer_size > PAGE_SIZE)
4111                 limit = 8;
4112         else if (cachep->buffer_size > 1024)
4113                 limit = 24;
4114         else if (cachep->buffer_size > 256)
4115                 limit = 54;
4116         else
4117                 limit = 120;
4118
4119         /*
4120          * CPU bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
4121          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
4122          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
4123          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
4124          * replaces Bonwick's magazine layer.
4125          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
4126          * to a larger limit. Thus disabled by default.
4127          */
4128         shared = 0;
4129         if (cachep->buffer_size <= PAGE_SIZE && num_possible_cpus() > 1)
4130                 shared = 8;
4131
4132 #if DEBUG
4133         /*
4134          * With debugging enabled, large batchcount lead to excessively long
4135          * periods with disabled local interrupts. Limit the batchcount
4136          */
4137         if (limit > 32)
4138                 limit = 32;
4139 #endif
4140         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit + 1) / 2, shared, gfp);
4141         if (err)
4142                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
4143                        cachep->name, -err);
4144         return err;
4145 }
4146
4147 /*
4148  * Drain an array if it contains any elements taking the l3 lock only if
4149  * necessary. Note that the l3 listlock also protects the array_cache
4150  * if drain_array() is used on the shared array.
4151  */
4152 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
4153                          struct array_cache *ac, int force, int node)
4154 {
4155         int tofree;
4156
4157         if (!ac || !ac->avail)
4158                 return;
4159         if (ac->touched && !force) {
4160                 ac->touched = 0;
4161         } else {
4162                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4163                 if (ac->avail) {
4164                         tofree = force ? ac->avail : (ac->limit + 4) / 5;
4165                         if (tofree > ac->avail)
4166                                 tofree = (ac->avail + 1) / 2;
4167                         free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
4168                         ac->avail -= tofree;
4169                         memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
4170                                 sizeof(void *) * ac->avail);
4171                 }
4172                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4173         }
4174 }
4175
4176 /**
4177  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
4178  * @w: work descriptor
4179  *
4180  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
4181  * Purpose:
4182  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
4183  * - return freeable pages to the main free memory pool.
4184  *
4185  * If we cannot acquire the cache chain mutex then just give up - we'll try
4186  * again on the next iteration.
4187  */
4188 static void cache_reap(struct work_struct *w)
4189 {
4190         struct kmem_cache *searchp;
4191         struct kmem_list3 *l3;
4192         int node = numa_mem_id();
4193         struct delayed_work *work = to_delayed_work(w);
4194
4195         if (!mutex_trylock(&cache_chain_mutex))
4196                 /* Give up. Setup the next iteration. */
4197                 goto out;
4198
4199         list_for_each_entry(searchp, &cache_chain, next) {
4200                 check_irq_on();
4201
4202                 /*
4203                  * We only take the l3 lock if absolutely necessary and we
4204                  * have established with reasonable certainty that
4205                  * we can do some work if the lock was obtained.
4206                  */
4207                 l3 = searchp->nodelists[node];
4208
4209                 reap_alien(searchp, l3);
4210
4211                 drain_array(searchp, l3, cpu_cache_get(searchp), 0, node);
4212
4213                 /*
4214                  * These are racy checks but it does not matter
4215                  * if we skip one check or scan twice.
4216                  */
4217                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
4218                         goto next;
4219
4220                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
4221
4222                 drain_array(searchp, l3, l3->shared, 0, node);
4223
4224                 if (l3->free_touched)
4225                         l3->free_touched = 0;
4226                 else {
4227                         int freed;
4228
4229                         freed = drain_freelist(searchp, l3, (l3->free_limit +
4230                                 5 * searchp->num - 1) / (5 * searchp->num));
4231                         STATS_ADD_REAPED(searchp, freed);
4232                 }
4233 next:
4234                 cond_resched();
4235         }
4236         check_irq_on();
4237         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
4238         next_reap_node();
4239 out:
4240         /* Set up the next iteration */
4241         schedule_delayed_work(work, round_jiffies_relative(REAPTIMEOUT_CPUC));
4242 }
4243
4244 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4245
4246 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4247 {
4248         /*
4249          * Output format version, so at least we can change it
4250          * without _too_ many complaints.
4251          */
4252 #if STATS
4253         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
4254 #else
4255         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4256 #endif
4257         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4258                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4259         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4260         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4261 #if STATS
4262         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
4263                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees> <alienoverflow>");
4264         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
4265 #endif
4266         seq_putc(m, '\n');
4267 }
4268
4269 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4270 {
4271         loff_t n = *pos;
4272
4273         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4274         if (!n)
4275                 print_slabinfo_header(m);
4276
4277         return seq_list_start(&cache_chain, *pos);
4278 }
4279
4280 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4281 {
4282         return seq_list_next(p, &cache_chain, pos);
4283 }
4284
4285 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4286 {
4287         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
4288 }
4289
4290 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4291 {
4292         struct kmem_cache *cachep = list_entry(p, struct kmem_cache, next);
4293         struct slab *slabp;
4294         unsigned long active_objs;
4295         unsigned long num_objs;
4296         unsigned long active_slabs = 0;
4297         unsigned long num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
4298         const char *name;
4299         char *error = NULL;
4300         int node;
4301         struct kmem_list3 *l3;
4302
4303         active_objs = 0;
4304         num_slabs = 0;
4305         for_each_online_node(node) {
4306                 l3 = cachep->nodelists[node];
4307                 if (!l3)
4308                         continue;
4309
4310                 check_irq_on();
4311                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4312
4313                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list) {
4314                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
4315                                 error = "slabs_full accounting error";
4316                         active_objs += cachep->num;
4317                         active_slabs++;
4318                 }
4319                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list) {
4320                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
4321                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
4322                         if (!slabp->inuse && !error)
4323                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
4324                         active_objs += slabp->inuse;
4325                         active_slabs++;
4326                 }
4327                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_free, list) {
4328                         if (slabp->inuse && !error)
4329                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
4330                         num_slabs++;
4331                 }
4332                 free_objects += l3->free_objects;
4333                 if (l3->shared)
4334                         shared_avail += l3->shared->avail;
4335
4336                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4337         }
4338         num_slabs += active_slabs;
4339         num_objs = num_slabs * cachep->num;
4340         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
4341                 error = "free_objects accounting error";
4342
4343         name = cachep->name;
4344         if (error)
4345                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
4346
4347         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
4348                    name, active_objs, num_objs, cachep->buffer_size,
4349                    cachep->num, (1 << cachep->gfporder));
4350         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
4351                    cachep->limit, cachep->batchcount, cachep->shared);
4352         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
4353                    active_slabs, num_slabs, shared_avail);
4354 #if STATS
4355         {                       /* list3 stats */
4356                 unsigned long high = cachep->high_mark;
4357                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
4358                 unsigned long grown = cachep->grown;
4359                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
4360                 unsigned long errors = cachep->errors;
4361                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
4362                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
4363                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
4364                 unsigned long overflows = cachep->node_overflow;
4365
4366                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu "
4367                            "%4lu %4lu %4lu %4lu %4lu",
4368                            allocs, high, grown,
4369                            reaped, errors, max_freeable, node_allocs,
4370                            node_frees, overflows);
4371         }
4372         /* cpu stats */
4373         {
4374                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
4375                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
4376                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
4377                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
4378
4379                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
4380                            allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
4381         }
4382 #endif
4383         seq_putc(m, '\n');
4384         return 0;
4385 }
4386
4387 /*
4388  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
4389  *
4390  * Output layout:
4391  * cache-name
4392  * num-active-objs
4393  * total-objs
4394  * object size
4395  * num-active-slabs
4396  * total-slabs
4397  * num-pages-per-slab
4398  * + further values on SMP and with statistics enabled
4399  */
4400
4401 static const struct seq_operations slabinfo_op = {
4402         .start = s_start,
4403         .next = s_next,
4404         .stop = s_stop,
4405         .show = s_show,
4406 };
4407
4408 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
4409 /**
4410  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
4411  * @file: unused
4412  * @buffer: user buffer
4413  * @count: data length
4414  * @ppos: unused
4415  */
4416 static ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user *buffer,
4417                        size_t count, loff_t *ppos)
4418 {
4419         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE + 1], *tmp;
4420         int limit, batchcount, shared, res;
4421         struct kmem_cache *cachep;
4422
4423         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
4424                 return -EINVAL;
4425         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
4426                 return -EFAULT;
4427         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0';
4428
4429         tmp = strchr(kbuf, ' ');
4430         if (!tmp)
4431                 return -EINVAL;
4432         *tmp = '\0';
4433         tmp++;
4434         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
4435                 return -EINVAL;
4436
4437         /* Find the cache in the chain of caches. */
4438         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4439         res = -EINVAL;
4440         list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
4441                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
4442                         if (limit < 1 || batchcount < 1 ||
4443                                         batchcount > limit || shared < 0) {
4444                                 res = 0;
4445                         } else {
4446                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
4447                                                        batchcount, shared,
4448                                                        GFP_KERNEL);
4449                         }
4450                         break;
4451                 }
4452         }
4453         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
4454         if (res >= 0)
4455                 res = count;
4456         return res;
4457 }
4458
4459 static int slabinfo_open(struct inode *inode, struct file *file)
4460 {
4461         return seq_open(file, &slabinfo_op);
4462 }
4463
4464 static const struct file_operations proc_slabinfo_operations = {
4465         .open           = slabinfo_open,
4466         .read           = seq_read,
4467         .write          = slabinfo_write,
4468         .llseek         = seq_lseek,
4469         .release        = seq_release,
4470 };
4471
4472 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4473
4474 static void *leaks_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4475 {
4476         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4477         return seq_list_start(&cache_chain, *pos);
4478 }
4479
4480 static inline int add_caller(unsigned long *n, unsigned long v)
4481 {
4482         unsigned long *p;
4483         int l;
4484         if (!v)
4485                 return 1;
4486         l = n[1];
4487         p = n + 2;
4488         while (l) {
4489                 int i = l/2;
4490                 unsigned long *q = p + 2 * i;
4491                 if (*q == v) {
4492                         q[1]++;
4493                         return 1;
4494                 }
4495                 if (*q > v) {
4496                         l = i;
4497                 } else {
4498                         p = q + 2;
4499                         l -= i + 1;
4500                 }
4501         }
4502         if (++n[1] == n[0])
4503                 return 0;
4504         memmove(p + 2, p, n[1] * 2 * sizeof(unsigned long) - ((void *)p - (void *)n));
4505         p[0] = v;
4506         p[1] = 1;
4507         return 1;
4508 }
4509
4510 static void handle_slab(unsigned long *n, struct kmem_cache *c, struct slab *s)
4511 {
4512         void *p;
4513         int i;
4514         if (n[0] == n[1])
4515                 return;
4516         for (i = 0, p = s->s_mem; i < c->num; i++, p += c->buffer_size) {
4517                 if (slab_bufctl(s)[i] != BUFCTL_ACTIVE)
4518                         continue;
4519                 if (!add_caller(n, (unsigned long)*dbg_userword(c, p)))
4520                         return;
4521         }
4522 }
4523
4524 static void show_symbol(struct seq_file *m, unsigned long address)
4525 {
4526 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
4527         unsigned long offset, size;
4528         char modname[MODULE_NAME_LEN], name[KSYM_NAME_LEN];
4529
4530         if (lookup_symbol_attrs(address, &size, &offset, modname, name) == 0) {
4531                 seq_printf(m, "%s+%#lx/%#lx", name, offset, size);
4532                 if (modname[0])
4533                         seq_printf(m, " [%s]", modname);
4534                 return;
4535         }
4536 #endif
4537         seq_printf(m, "%p", (void *)address);
4538 }
4539
4540 static int leaks_show(struct seq_file *m, void *p)
4541 {
4542         struct kmem_cache *cachep = list_entry(p, struct kmem_cache, next);
4543         struct slab *slabp;
4544         struct kmem_list3 *l3;
4545         const char *name;
4546         unsigned long *n = m->private;
4547         int node;
4548         int i;
4549
4550         if (!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER))
4551                 return 0;
4552         if (!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE))
4553                 return 0;
4554
4555         /* OK, we can do it */
4556
4557         n[1] = 0;
4558
4559         for_each_online_node(node) {
4560                 l3 = cachep->nodelists[node];
4561                 if (!l3)
4562                         continue;
4563
4564                 check_irq_on();
4565                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4566
4567                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_full, list)
4568                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4569                 list_for_each_entry(slabp, &l3->slabs_partial, list)
4570                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4571                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4572         }
4573         name = cachep->name;
4574         if (n[0] == n[1]) {
4575                 /* Increase the buffer size */
4576                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
4577                 m->private = kzalloc(n[0] * 4 * sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4578                 if (!m->private) {
4579                         /* Too bad, we are really out */
4580                         m->private = n;
4581                         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4582                         return -ENOMEM;
4583                 }
4584                 *(unsigned long *)m->private = n[0] * 2;
4585                 kfree(n);
4586                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4587                 /* Now make sure this entry will be retried */
4588                 m->count = m->size;
4589                 return 0;
4590         }
4591         for (i = 0; i < n[1]; i++) {
4592                 seq_printf(m, "%s: %lu ", name, n[2*i+3]);
4593                 show_symbol(m, n[2*i+2]);
4594                 seq_putc(m, '\n');
4595         }
4596
4597         return 0;
4598 }
4599
4600 static const struct seq_operations slabstats_op = {
4601         .start = leaks_start,
4602         .next = s_next,
4603         .stop = s_stop,
4604         .show = leaks_show,
4605 };
4606
4607 static int slabstats_open(struct inode *inode, struct file *file)
4608 {
4609         unsigned long *n = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
4610         int ret = -ENOMEM;
4611         if (n) {
4612                 ret = seq_open(file, &slabstats_op);
4613                 if (!ret) {
4614                         struct seq_file *m = file->private_data;
4615                         *n = PAGE_SIZE / (2 * sizeof(unsigned long));
4616                         m->private = n;
4617                         n = NULL;
4618                 }
4619                 kfree(n);
4620         }
4621         return ret;
4622 }
4623
4624 static const struct file_operations proc_slabstats_operations = {
4625         .open           = slabstats_open,
4626         .read           = seq_read,
4627         .llseek         = seq_lseek,
4628         .release        = seq_release_private,
4629 };
4630 #endif
4631
4632 static int __init slab_proc_init(void)
4633 {
4634         proc_create("slabinfo",S_IWUSR|S_IRUSR,NULL,&proc_slabinfo_operations);
4635 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
4636         proc_create("slab_allocators", 0, NULL, &proc_slabstats_operations);
4637 #endif
4638         return 0;
4639 }
4640 module_init(slab_proc_init);
4641 #endif
4642
4643 /**
4644  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
4645  * @objp: Pointer to the object
4646  *
4647  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
4648  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
4649  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
4650  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
4651  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
4652  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
4653  * must not be freed during the duration of the call.
4654  */
4655 size_t ksize(const void *objp)
4656 {
4657         BUG_ON(!objp);
4658         if (unlikely(objp == ZERO_SIZE_PTR))
4659                 return 0;
4660
4661         return obj_size(virt_to_cache(objp));
4662 }
4663 EXPORT_SYMBOL(ksize);